低质量星系形成与再电离期间的电离光子预算

我们利用宇宙学体积的高分辨率模拟来模拟高红移处的星系形成，旨在研究再电离的光子预算。我们证明，包含强热耦合超新星方案的星系形成模型能够重现再电离时期及之后的当前恒星形成率和比恒星形成率观测结果。对于假设的 20%（5%）逃逸分数，这些模型通过大量微弱且未被观测到的星系产生了足够的紫外光子，以在 z<8（z<6）时维持再电离。这一预测种群与观测到的紫外光度函数 faint 端的外推结果一致。我们发现，再电离后来自全局紫外/X 射线背景的加热导致低于当前观测阈值的星系总全局恒星形成率密度出现下降。最后，虽然当前观测到的比恒星形成率无法区分不同的超新星反馈模型，但未来足够深度的观测将能够利用这一诊断工具来研究高红移处的星系形成。