再电离纪元星系的物理性质和可探测性
天体物理学
2009-11-11 v2
摘要
我们展示了从宇宙学流体动力学模拟中得出的关于z=9-6再电离后期存在的星系的物理、测光和发射线性质的预测。我们发现，在这个时期存在大量恒星质量超过10^8太阳质量、金属丰度超过三十分之一太阳丰度的星系。这些天体远非原始的“第一代恒星”天体，它们很可能在z=9之前就已经使其内落区域再电离，以原子冷却而非分子冷却为主，并且预计不会形成第三星族星。星系在z=9-6期间表现出缓慢演化的共动自相关长度，延续了在较低红移处观察到的趋势，即快速下降的偏置抵消了快速增加的暗物质成团性。这些源可以使用当前仪器勉强探测到，但灵敏度的适度提高或巡天面积的增加将产生显著增加的样本。我们将结果与当前对z~6静止紫外和莱曼α线光度函数的观测进行了比较，发现吻合良好。我们还与Egami等人观测到的z~7天体进行了比较，发现此类系统在我们的模拟中普遍存在。内在的莱曼α光度函数从z=9-6缓慢演化，这意味着也应该可以通过即将进行的窄带巡天（如DAzLE）探测到这些天体。我们对JWST的近红外巡天进行了预测，并表明虽然会发现高密度的源，但第三星族星天体可能仍然难以捉摸。我们展示并比较了采用几种超星风反馈方案的模拟，并表明虽然我们的主要结论对此选择不敏感，但在与现有数据的比较中，基于动量驱动风的反馈模型更受青睐。（摘要删节）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0511532,
title = {The Physical Properties and Detectability of Reionization-Epoch Galaxies},
author = {Romeel Davé and Kristian Finlator and Benjamin D. Oppenheimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0511532},
year = {2009}
}
备注
20 pages, MNRAS, accepted. Expanded discussions, conclusions unchanged