Spritz 熠熠生辉：模拟的 CO 与 [CII] 光度

我们利用全红移红外选源光谱-测光实现（SPRITZ）模拟（Bisigello et al. 2021），给出 158 μm [CII] 线、J=0 至 J=24 的 CO 线以及直至 z=10 的分子气体质量密度的光度函数新预言。我们更新了前沿唯象模拟 SPRITZ，以纳入 CO（J≤24）与 [CII] 线光度。这是通过使用不同的经验与理论关系，将总红外光度（或恒星形成率）转换为 [CII] 或 CO 光度来实现的。所得谱线光度函数已与文献中大量可用观测比较以作验证。我们随后利用导出的 CO 与 [CII] 线光度估算分子气体质量密度，并与可用观测比较。此处给出的 CO 与 [CII] 光度函数与所有可用观测吻合良好。特别地，[CII] 的最佳结果通过将 [CII] 光度直接由恒星形成率导出获得，但考虑了该关系对气体金属丰度的依赖。对于所有 CO 光度函数，数据偏好的估算考虑了不同关系：取决于主导各星系的电离机制（即恒星形成或活动星系核），且 J≥4 的 CO 线直接由 [CII] 光度导出。然而，仍需进一步数据以完全区分模型。最后，分子气体质量密度与观测的最佳吻合，通过将 [CII] 光度转换为 H2 质量获得，使用 [CII] 到 H2 的转换系数约 130 $\rm M_{\odot}/{\rm L}_{\odot}$。所有谱线光度函数均已公开，以助规划与阐释未来观测。