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利用平方公里阵列对高红移、富中性氢的透镜星系进行统计选择

星系天体物理 2025-02-12 v1

摘要

利用平方公里阵列(SKA)进行的深场宽光谱线巡天将拓展星系中中性原子氢(HI)的宇宙前沿。然而,在具有宇宙学意义的红移处(z0.5z \gtrsim 0.5),探测结果通常在空间上是无法分辨的,且仅限于质量最高的系统。引力透镜效应有可能缓解这些限制,使得能够在更高红移处研究较低质量的系统,并对部分 HI 盘进行空间可分辨的动力学研究。此外,与其他透镜巡天相比,透镜 HI 系统将使用一种不同且更广延的重子示踪物来选择前景暗物质晕。这可能导致所选前景暗物质晕性质的更宽范围,例如浓度参数。本文利用强引力透镜产生的观测 HI 质量函数(HIMF)的畸变,为未来 SKA-Mid 光谱线巡天中选择透镜 HI 源寻找一个流量密度判据。这种选择方法在 SKA-MID Band 1 覆盖的红移范围直至 z3z \simeq 3 内,每平方度可产生约 0.10.11010 个透镜 HI 源密度。尽管即使采用拟议的 SKA-Mid 巡天,样本量仍然有限,但该选择方法十分直接,在没有任何附加信息(如低冲击因子或低红移大质量星系)的情况下应具有 50% 的效率。通过将 SKA-MID 数据与 Vera C. Rubin 时空大巡天结合使用,选择高红移、富中性氢透镜星系的效率将得到极大提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.07714,
  title  = {Statistical selection of high-redshift, neutral-hydrogen-rich, lensed galaxies with the Square Kilometre Array},
  author = {Charissa Button and Roger Deane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07714},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 6 figures, 1 table; Accepted for publication in MNRAS