宇宙学星系形成模拟中莱曼-阿尔法巨团的起源与演化

高红移莱曼-阿尔法亮团（LAB）是一类神秘的天体，一直是众多观测和理论研究的主题。确定其巨大光度的主要能量来源尤为引人关注，因为来自 HII 区的直接辐射、冷却气体以及由活动星系核（AGN）存在导致的荧光都可能贡献显著。在本文中，我们提出了第一个考虑所有这些物理过程的理论模型，试图为高红移 LAB 的起源建立一个演化模型。这是通过将一系列高分辨率宇宙学放大模拟与电离和莱曼-阿尔法（Lya）辐射转移模型相结合来实现的。我们发现，大质量星系在其生命周期中展示出一定范围的 Lya 光度和空间范围（强烈依赖于所使用的极限表面亮度），尽管它们经常展现出与观测到的 LAB 一致的光度和尺寸。模型 LAB 通常由恒星形成星系中的复合辐射以及与吸积相关气体的冷却发射共同驱动。当模型中包含 AGN 时，由 AGN 驱动的电离引起的荧光也可能成为总 Lya 光度的重要贡献者。我们提出，AGN 的存在可能通过亮团表面亮度的基尼系数来预测。在我们模拟的质量范围内，没有明显的阈值物理性质可以预测 LAB 的出现，并且光度与宿主星系的物理性质之间仅存在弱相关性。这是因为一个系统发出的 Lya 光度是气体温度、电离态和 Lya 逃逸分数的复杂函数。