在星系中解析重组时期的基本要素
星系天体物理
2025-07-10 v2
摘要
宇宙重组时期标志着第一批星系通过 Lyman 连续区 (LyC) 辐射电离类星体介质的关键时刻。年轻、巨大的恒星簇被认为是主要的 LyC 来源，但有助于 LyC 逃逸的物理机制仍不明确。大多数现有研究依赖于空间上积分的观测，这些观测缺乏分辨率来解析星系内部结构并确定 LyC 辐射逃逸的具体位置和方式。为此，我们提出了面向 Habitable Worlds Observatory (HWO) 的科学案例，使其能够对 LyC 辐射星系簇及其周围环境进行空间分辨光谱。这需要配备覆盖至约 900 ångström 的 UV 积分光谱仪 (IFU)，并具备 10-100 pc 空间分辨率，这些能力对于直接检测 LyC 逃逸并绘制周围星际介质至关重要。通过此类仪器，我们将绘制簇尺度的 LyC 逃逸比例、表征周围星际介质的物理条件，并直接观察反馈驱动的外流，这些外流有助于 LyC 漏出。这些观测将在前所未有的空间分辨率下校准间接 LyC 指标，并直接建立当地 LyC 过程与高红移、密集星形成星系之间的联系。从长远来看，此项目将为理解星系如何重新 ionized 早期宇宙并塑造其后续演化提供物理框架。
引用
@article{arxiv.2507.01312,
title = {Spatially Resolving the Fundamental Elements of Reionization in Galaxies},
author = {Xinfeng Xu and Stephan McCandliss and Allison Strom and Hsiao-Wen Chen and Yumi Choi and Annalisa Citro and Håkon Dahle and Matthew J. Hayes and Anne Jaskot and Logan Jones and Gagandeep Kaur and Themiya Nanayakkara and Alexandra Le Reste},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01312},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 3 figures, 1 table, to be submitted to 2025 Astronomical Society of the Pacific (ASP)