含尘埃的莱曼阿尔法辐射转移：来自模拟高红移星系的逃逸比例

莱曼阿尔法发射线是探测星系形成和演化的基本诊断工具。它不仅通常是高红移星系中最强的可观测谱线，而且其形状可以揭示其宿主星系的详细信息。然而，由于Lya光子的散射性质会以非平凡的方式增加其路径长度，如果星系中存在尘埃，该谱线可能会被严重抑制，其形状也会改变。因此，为了正确解释观测结果，了解有多少发射光实际上逃逸出了星系至关重要。在本工作中，我们结合高分辨率宇宙学流体动力学模拟和包含先进尘埃模型的自适应可细化蒙特卡洛Lya辐射转移代码，计算了来自高红移（z = 3.6）星系的Lya辐射的逃逸比例f_esc。除了平均逃逸比例外，我们还研究了f_esc在不同方向和星系不同部分的变化，以及对出射光谱的影响。我们发现，对于一组具有代表性物理性质的模拟星系，逃逸比例随着星系维里质量M_vir的增加而降低，从M_vir ~ 10^9 M_sun时f_esc接近1，下降到M_vir ~ 10^12 M_sun时f_esc小于10%。尽管尘埃几乎是灰色的，但我们发现出射光谱受到非均匀的影响，靠近谱线中心的光子逃逸比例远高于谱线翼部的光子，从而有效地使Lya谱线变窄。