针对极高红移莱曼阿尔法发射体的窄带巡天

背景：许多当前和未来的巡天旨在通过窄带成像方法，利用莱曼阿尔法（Ly-alpha）发射探测最高红移（$z \gtrsim 7$）的天体。然而，迄今为止，这些巡天仅得到非探测结果和上限，因为没有任何巡天达到探测这些极年轻恒星形成星系所需的深度和面积组合。目标：我们旨在基于多种方法计算 $z \gtrsim 7$ 处莱曼阿尔法发射体的模型光度函数和模拟巡天。方法：我们基于三种不同方法计算不同红移处的模型光度函数：基于 CDM 的半解析模型、一个简单的现象学模型，以及对较低红移处观测到的 Schechter 函数的外推。前两种模型的结果与 $z \sim 5.7$ 和 $z \sim 6.5$ 处的观测进行了比较，随后外推至更高红移。结果：我们给出了红移 $z = 7 - 12.5$ 范围内的模型光度函数，并对未来计划或可能的莱曼阿尔法发射体窄带巡天给出了具体的数量预测。我们还研究了未来观测能对极高红移处的莱曼阿尔法光度函数施加何种约束。结论：如果分配足够的观测时间，利用当前或近期的仪器观测 $z = 7 - 10$ 的莱曼阿尔法发射体是可能的。特别是，像 ELVIS（VISTA 巡天中的发射线星系）这样的大面积巡天将有助于收集大样本。然而，为了获得足够大的样本来很好地约束 $z \ge 10$ 的莱曼阿尔法光度函数，将需要更未来的仪器，例如 ELT。