驱动再电离：评估 $z < 10$ 星系的电离光子预算

我们提出了一项关于再电离时期星系电离发射率（$\dot{N}_{\rm{ion}}$，s$^{-1}$ Mpc$^{-3}$）及其完成和维持再电离潜力的新分析。我们使用广泛的 SED 建模——纳入了莱曼连续谱光子逃逸的两种合理机制——来探索该时期与星系颜色（$\beta$）新结果一致的电离效率的范围和演化。我们针对最新的 $z<10$ 光度与恒星形成率密度观测估计了 $\dot{N}_{\rm{ion}}$，概述了与我们的新模型一致的电离发射率历史的范围。鉴于高红移星系中存在 UV 颜色-星等关系的观测证据日益增长，我们发现对于任何星系属性的合理演化，红色（较亮）星系产生电离光子的效率低于其蓝色（较暗）对应体。对 $\beta$ 的红移和光度演化的假设导致了两个重要结论。首先，星系的电离效率随红移自然增加。其次，对于光度依赖的电离效率，我们发现暗至静止星等 $M_{\rm{UV}} \approx -15$ 的星系单独便可能产生足够数量的电离光子，在团块因子 $C_{\rm{H {\small II}}} \leq 3$ 的情况下早至 $z\sim8$ 维持再电离。