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宇宙黎明时期的莱曼-α 发射星系(LAEs):启示与预言

宇宙学与河外天体物理 2022-09-21 v2

摘要

莱曼-α 发射星系(LAEs)的探测对再电离历史施加了严格约束。在本文中,我们推导了此前一篇论文中所示仅有的两种再电离情形下预言的极高红移 LAEs 的性质,这两种情形与当前关于 15 个独立演化的全局(或平均)宇宙性质(涉及发光天体和星系际介质,以及电离氢对 CMB 光子的电子散射光深)的数据一致:一种具有单调性行为,于 z=6z=6 完成,如通常所考虑;另一种具有非单调性行为,在 z=6z=6z=10z=10 发生两次完全电离事件。我们发现极高红移 LAEs 的 Lyα\alpha 光度函数在这两种情形中截然不同。因此,将这些预言与借助詹姆斯·韦伯空间望远镜等新仪器即将可用的观测相比较,应有可能揭示正确的再电离情形。与此同时,我们可以将预言的极高红移 LAEs 的红移分布与 UV(或莱曼-α)光度同已在 z>7.5z>7.5 观测到的少数天体相比较。如此做来,我们发现此类数据与单次再电离情形存在张力,而与双重再电离情形完全相容。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.10426,
  title  = {Lyman-$\alpha$ Emitting Galaxies (LAEs) at Cosmic Dawn: Implications and Predictions},
  author = {Eduard Salvador-Solé and Alberto Manrique and J. Miguel Mas-Hesse and Cristina Cabello and Jesús Gallego and José Miguel Rodríguez-Espinosa and Rafael Guzman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10426},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 10 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal. Minor changes included to match the published version