远端超新星的红移分布及其在探测重联辉射中的应用
天体物理学
2009-11-11 v3
摘要
我们对不同flux阈值下可检测的超新星（SNe）数量进行建模，利用局部SNe的观测特性，如其光变曲线、 fiducial光谱和峰值星等分布。我们在4.5微米红外波段flux密度阈值为3 nJy（可用詹金斯太空站望远镜在10^5秒积分内实现）时，得到z>5处的SNe检测率为0.4-2.3 SNe/arcmin^2/yr。在假设的年度观测中，应能够在z>6处检测到数千颗SNe。我们讨论了大规模远端SNe样本作为重联辉射探针的可能性。通过加热星际介质并提高宇宙Jeans质量，重联辉射过程可抑制低质量星系的星形成。这可能在重联辉射红移处导致SNR出现相对尖锐的下降。我们通过变动红移范围、特征持续时间以及对低质量星系星形成率的影响，量化了该特征的可探测性，这导致预期星形成率下降的不同红移、宽度和规模。我们发现，只要满足以下条件，即可探测到该下降：(i)重联辉射历史包含相对快速的特征，且在不同区域同步程度在Δz<1-3内；(ii)主导重联辉射的星系中星形成效率约为10%；(iii)重联辉射显著抑制了低质量星系的星形成。根据(i)-(iii)的具体情况，这可通过持续不到两周的观测实现。探测此特征还将帮助阐明调节重联辉射的反馈机制。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0505110,
title = {The Redshift Distribution of Distant Supernovae and its Use in Probing Reionization},
author = {Andrei Mesinger and Benjamin D. Johnson and Zoltan Haiman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0505110},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 9 figures; ApJ accepted