利用气体调节器模型解释宇宙远红外背景的各向异性

宇宙远红外背景（CFIRB）是探测恒星形成率（SFR）历史以及重子与暗物质在宇宙时间尺度上关联的有力工具。在本工作中，我们探讨了简单的气体调节器（bathtub）星系演化物理框架在多大程度上能重现 CFIRB 的各向异性。该模型基于气体、恒星和金属的连续性方程，考虑了宇宙气体吸积、恒星形成和气体抛射。我们自洽地模拟了大尺度星系偏压和小尺度散粒噪声，并利用 Planck 测量的 CFIRB 功率谱对模型进行了约束。由于物理模型的简洁性，拟合优度受到限制。我们将模型预测与观测到的 CFIRB 与引力透镜之间的相关性、热红外光度函数以及亚毫米波源计数进行了比较。CFIRB 的强聚类表明存在较大的星系偏压，对应于 z=2 处质量为 $10^{12.5} M_\odot$ 的光晕，高于与恒星形成效率峰值相关的质量。我们还发现，质量高于 $10^{12} M_\odot$ 的光晕的远红外光度高于紫外和光学巡天观测到的 SFR 所预期的值。