探寻黑暗时代——一项实验挑战
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
在z~7之外，大多数直接源探测可能来自J波段Ly-α发射的宽场窄带巡天。要做到这一点，Ly-α发射必须以某种方式从可能与巨大暗晕相关致密恒星形成区（CSR）中逃逸。由于Ly-α逃逸分数在约1 kpc大小的发射区域内小于10%，这些天体将难以发现和探测。对于CSR源，现有的大格式红外阵列在噪声特性方面接近理想，适合进行像素尺寸为0.1角秒或更大的“宽场”窄带巡天。然而，我们强调，Ly-α也可能来自外部大尺度激波（ELS），这些激波由CSR驱动的星暴风产生，并冲入正在吸积到暗晕上的气体中。风有效地将能量从星暴的致密、多尘环境输送到较低密度区域，在那里Ly-α光子的逃逸概率更大。预计ELS发射比CSR发射更加团块化（<100 pc；~0.01角秒）。对于ELS源的“目标”观测，如果我们希望探测大质量暗晕环境内弥散的团块状发射，红外阵列的暗电流需要提高两个数量级。对于目标观测或宽场巡天，最深的观测将是像素采样与发射区域大小良好匹配的那些。我们表明，只有3-4个J波段窗口 [z = 7.72, (8.22), 8.79, 9.37] 适合观测Ly-α中的黑暗时代；我们在表1中总结了它们的宇宙学性质。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0404241,
title = {In Search of the Dark Ages -- An Experimental Challenge},
author = {J. Bland-Hawthorn and P. E. J. Nulsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0404241},
year = {2007}
}
备注
7 pages, 5 figures, all style files