MESMER: 利用MeerKAT在再电离时代搜寻分子
摘要
[删节版] 对所有红移处的分子气体进行观测，对于测量宇宙分子气体密度的演化以及理解宇宙的恒星形成历史至关重要。12CO分子（J=1-0跃迁，频率115.27 GHz）是河外H2的最佳示踪物，而H2是恒星形成的气体储库，目前已被探测至红移z~6。通常，红移后的高J谱线在毫米波段被观测，最常被选作目标的是具有高恒星形成率（SFR）的系统（例如亚毫米星系）和远红外亮类星体。虽然最明亮的天体最容易观测到，但探测具有中等SFR的典型星系对于完善整体图像至关重要。ALMA将在提高探测率和将灵敏度极限下推至包含此类星系方面具有革命性意义，然而，在如此高的频率下观测时，其视场（FoV）有限，这使得利用ALMA研究由星系中分子气体示踪的大尺度结构变得困难。本文介绍了一种在再电离时代（EoR，红移z~7及以上）系统搜寻分子气体的策略，其利用了12CO的J=1-0跃迁在高红移时进入厘米波仪器高频波段这一事实。在此类频率下观测所获得的视场优势，结合现代宽带相关器，使得在合理的时间尺度内探测显著的宇宙学体积成为可能。本文概述了我们未来的观测计划，该计划已获得6500小时的观测时间，是即将建成的南非SKA探路者设备MeerKAT的大型巡天项目之一。其大视场、相关器带宽和高灵敏度为这类工作提供了前所未有的巡天速度。我们将现有的天体物理模拟与仪器考量相结合，以证明此类观测的可行性并预测探测率。
引用
@article{arxiv.1103.0862,
title = {MESMER: MeerKAT Search for Molecules in the Epoch of Reionization},
author = {I. Heywood and R. P. Armstrong and R. Booth and A. J. Bunker and R. P. Deane and M. J. Jarvis and J. L. Jonas and M. E. Jones and H-R. Kloeckner and J-P. Kneib and K. K. Knudsen and F. Levrier and D. Obreschkow and D. Rigopoulou and S. Rawlings and O. M. Smirnov and A. C. Taylor and A. Verma and J. Dunlop and M. G. Santos and E. R. Stanway and C. Willott},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.0862},
year = {2011}
}
备注
7 pages, 4 figures, to appear in the proceedings of "Astronomy with megastructures: Joint science with the E-ELT and SKA", 10-14 May 2010, Crete, Greece (Eds: Isobel Hook, Dimitra Rigopoulou, Steve Rawlings and Aris Karastergiou)