z ~ 0.1 和 0.2 处场星系中的中性原子氢 (HI) 气体演化

我们利用 Westerbork 综合射电望远镜（WSRT）观测到的氢 21-cm 发射线，测量了红移 z ~ 0.1 和 z ~ 0.2 处场星系的中性原子氢（HI）气体含量。为了进行高信噪比探测，应用了 HI 信号叠加技术：将 CNOC2 红移巡天项目光学选定的多个星系的 HI 发射光谱进行叠加，以测量两个红移区间内星系的平均 HI 质量。我们计算了这两个红移区间的宇宙 HI 气体密度（${\Omega}_{HI}$），并将其与其他红移处的测量值进行比较，以研究 HI 气体密度随宇宙时间的全局演化。基于 z ~ 0.1 处的总共 59 个星系，我们发现 ${\Omega}_{HI} = (0.33 \pm 0.05) \times 10^{-3}$；基于 96 个星系，在 z ~ 0.2 处我们发现 ${\Omega}_{HI} = (0.34 \pm 0.09) \times 10^{-3}$。这些测量结果有助于弥合高红移阻尼 Lyman-$\alpha$ 观测与 $z=0$ 处的盲 21-cm 巡天之间的差距。我们发现，我们在 z ~ 0.1 和 0.2 处对 ${\Omega}_{HI}$ 的测量结果与 z ~ 0 处的 HI 气体密度一致，并且所有来自 $z \lesssim 0.2$ 的 21-cm 发射观测的 ${\Omega}_{HI}$ 测量结果均表明，在过去 2.4 Gyr 期间星系中的 HI 气体含量没有演化。