等级成团星系形成中的莱曼阿尔法发射体
摘要
我们在等级式星系形成的框架下，提出了一个关于莱曼阿尔法（Lya）发射星系光度函数（LFs）的新理论模型。我们扩展了一个能够重现局部和高红移星系诸多观测结果的星系形成半解析模型，在不改变原始模型参数的情况下，引入了基于物理动机的建模来描述Lya光子从宿主星系的逃逸比例（f_esc）。尽管此前使用等级成团模型的研究简单地假设f_esc为一个常数且普适的值，但我们引入了影响f_esc的两个新效应：星际尘埃的消光以及作为恒星形成反馈诱导的星系尺度外流。研究发现，新模型很好地再现了在z ~ 3-6不同红移处观测到的所有Lya发射体（LAEs）的Lya光度函数。特别是，与暗晕质量函数相比，观测到的LAE Lya光度函数惊人地微弱演化被自然地重现了。我们的模型预测，具有强外流且f_esc ~ 1的星系在观测到的光度函数中占主导地位。这也与现有的观测结果一致，而简单的普适f_esc模型则需要f_esc << 1以避免产生过量的最亮LAEs。另一方面，我们发现我们的模型在z > 6时显著高估了LAEs的数量，而星系际介质（IGM）中中性氢对Lya光子的吸收是对这一差异的合理解释。这表明IGM中性比例x_HI从z < 6时的x_HI << 1快速演化至z ~ 6-7时的量级为1的值，这与关于再电离历史的其他观测约束大致一致。
引用
@article{arxiv.0705.4349,
title = {Lyman Alpha Emitters in the Hierarchically Clustering Galaxy Formation},
author = {Masakazu A. R. Kobayashi and Tomonori Totani and Masahiro Nagashima},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.4349},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 7 figures, 1 table; accepted to ApJ; the html abstract is replaced to match the accepted version, the .ps and .pdf files are strictly identical between the 2nd and the 3rd versions