用TIME探测宇宙再电离与分子气体增长
星系天体物理
2021-07-07 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
线强度映射(LIM)通过测量所有星系跨红移的聚合线发射,提供了一种独特而强大的探测宇宙结构的手段。该方法是对传统的基于天体且要求极高点源灵敏度的星系红移巡天的补充。层析电离碳映射实验(TIME)将通过观测红移后的[CII] 158m线()在LIM体制下测量宇宙再电离期间的恒星形成率(SFR)。TIME将同时通过观测红移 处星系发射的转动CO线,研究恒星形成峰值时期的分子气体丰度。我们提出建模框架,预测TIME对若干观测量的约束能力,包括线光度函数,以及自相关和互相关功率谱,包括与外部星系示踪器的协同。基于优化的巡天策略和由现有观测告知的基准模型参数,我们预测了与再电离和星系演化相关的物理量约束,例如再电离期间电离光子的逃逸分数、高红移星系光度函数的暗端斜率,以及宇宙正午时的宇宙分子气体密度。我们讨论了这些约束如何推进我们对TIME两个不同宇宙时期的宇宙学星系演化的理解(从2021年开始),以及它们如何在实验的未来阶段得到改进。
引用
@article{arxiv.2012.09160,
title = {Probing Cosmic Reionization and Molecular Gas Growth with TIME},
author = {Guochao Sun and Tzu-Ching Chang and Bade D. Uzgil and Jamie Bock and Charles M. Bradford and Victoria Butler and Tessalie Caze-Cortes and Yun-Ting Cheng and Asantha Cooray and Abigail T. Crites and Steve Hailey-Dunsheath and Nick Emerson and Clifford Frez and Benjamin L. Hoscheit and Jonathon R. Hunacek and Ryan P. Keenan and Chao-Te Li and Paolo Madonia and Daniel P. Marrone and Lorenzo Moncelsi and Corwin Shiu and Isaac Trumper and Anthony Turner and Alexis Weber and Ta-Shun Wei and Michael Zemcov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09160},
year = {2021}
}
备注
30 pages, 18 figures, accepted for publication in ApJ