Lyman 破裂星系与星际介质的重离子化

对红外波段的 Lyman 破裂星系观测已开始为年龄、星形成历史、尘埃含量、金属丰度以及恒星质量提供约束。目前，这些参数的不确定性通常超过一个数量级。尽管如此，仍值得探讨星族模型对更高红移处 Lyman 破裂星系存在性与亮度的含义。为此，我们检视了两个广受关注的星系样本中星形成率随红移变化的情况，直至 $z = 10$，并考虑各种最佳拟合及限制情形。从字面意义上看，$z = 3$ Lyman 破裂星系通常较年轻的年龄（约 $10^8 \pm 0.5$ 年）暗示其恒星并未在 $z > 4$ 时期存在。到 $z = 6$ 时，这些星系祖辈的宇宙星形成率与 $z = 3$ 时的星形成率相比，即使采用最大年龄模型，也不足以 $0.5$ 的 $10\%$，前提是星形成率 $SFR(t)$ 的导数为单调函数。来自此类星系的逃逸 Lyman 连续辐射对于重新离子化 IGM 似乎不足。因此，可能需要其他致电子源（例如非常巨大的第三型星群），而更正常的 Lyman 破裂星系可能是局限于 $z \lesssim 4$ 时期的现象。若 $SFR(t)$ 为间歇性，则此结论发生变化，我们检视了此类有冲击星形成参数，可能同时符合 $z = 2-4$ 亮度函数与 $z \sim 3$ 光谱能谱。