恒星种群对再电离时期推断光子密度的影响

恒星种群与其辐照周围环境的电离通量之间的关系对星系际介质的演化具有深远影响。我们量化了包含相互作用双星演化的合成恒星种群所产生的电离通量。我们确定，相对于恒星孤立演化的恒星形成种群，这些种群在 0.05 < Z < 0.3 Z_sun 时电离通量提升了 60%，在近太阳金属丰度时提升较为温和，为 10-20%。电离通量与 1500A 连续谱和紫外光谱斜率等可观测量的关系对恒星种群的属性（包括年龄、恒星形成历史和初始质量函数）敏感。对于一个恒星形成率为 1 M_sun yr^{-1} 的星系，在恒星形成开始 > 100 Myr 后观测，假设类 Salpeter 初始质量函数，我们预测在 Z = Z_sun 时电离氢光子的产生率为 N_ion = 1.4 x 10^{53} s^{-1}，在 0.1 Z_sun 时为 3.5 x 10^{53} s^{-1}。我们评估了这些问题对星系际介质电离的影响，发现已知的星系种群可以维持宇宙电离状态回到 z ~ 9，前提是它们的光度函数延续至 M_UV = -10，并且 z ~ 2 - 5 处星系际介质的限制可以通过适度的莱曼连续谱光子逃逸分数（根据假设的金属丰度不同为 4 - 24%）来满足。