宇宙近红外背景 II：涨落
宇宙学与河外天体物理
2010-02-01 v2
摘要
近红外背景 (NIRB) 是少数几种可用于观测红移六及以上早期恒星红化光的方法之一。NIRB 的涨落可以提供关于第一代结构（例如暗晕及其在 IGM 中周围的电离区域）的信息。我们首次结合 N 体模拟、辐射传输代码和早期结构光度的解析计算，来预测 NIRB 涨落的角功率谱 (C_l)。我们研究了关于恒星质量、恒星初始质量函数、金属丰度、恒星形成效率 (f_*)、电离光子逃逸比例 (f_esc) 和恒星形成时标 (t_SF) 的各种假设对 C_l 振幅和形状的影响。当 f_* 最大（因为 C_l ~ (f_*)^2）且 f_esc 最小时，NIRB 涨落的功率谱最大化。由于我们对这些星系的 t_SF 缺乏了解（这等同于我们对质光比缺乏了解），预测的 C_l 振幅存在显著的不确定性。我们没有看到暗晕贡献的 NIRB 角功率谱出现转折，并将其解释为高水平非线性偏置的影响。这部分是由于我们选择了对 NIRB 有贡献的暗晕最小质量，而一个具有较小非线性偏置的较小最小质量可能仍然会显示出转折。因此，NIRB 功率谱的振幅和形状都提供了关于宇宙再电离源性质的重要信息。在大多数情况下，IGM 的角功率谱远小于暗晕的角功率谱。此外，观测到的平均背景强度水平较低，往往排除了 f_* > 0.2 的高值。
引用
@article{arxiv.0906.4552,
title = {The Cosmic Near Infrared Background II: Fluctuations},
author = {Elizabeth R. Fernandez and Eiichiro Komatsu and Ilian T. Iliev and Paul R. Shapiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.4552},
year = {2010}
}
备注
54 pages, 22 figures, Accepted for publication in ApJ. v2: Comments and references added, along with new figures and a section on fractional anisotropy