宇宙的再加热与重 ionized 历史

我们将类星体纳入分析模型以描述宇宙的再加热与重 ionized。结合前一研究中关于星系和Lyman-α云的工作，我们能够提供结构形成的统一描述，并通过大量观测进行验证。我们还考虑了气体的聚集以及坍缩天体的存在。我们考察两种宇宙学：一种是以临界密度为主的CDM功率谱，另一种是$\Omega_0=0.3$, $\Lambda=0$的开放宇宙。推导出的类星体亮度函数在$z<4.5$处与观测结果良好吻合，并与更大红移范围内的HDF约束相一致。在$z \sim 16$，这些天体产生的辐射缓慢地重新加热了宇宙，在开放宇宙($z_{ri}=6.8$)和临界密度宇宙($z_{ri}=5.6$)的情形下发生突然的重 ionized。该紫外背景辐射同时急剧增加，达到在$z=2.6$时的最大值$J_{21} = 0.18$，但在$z \leq 1$时表现出强烈的离子化边缘。气体的金属丰度在较高$z$处迅速增加，且在$z=10$时已超过$0.01 Z_{\odot}$。类星体计数和氦氦气体的消光约束了重 ionized红移为$z_{ri} \sim 6$。我们确认需要一族淡星体才能满足观测结果。由于重 ionized红移较低，CMB扰动的衰减较小，但未来的观测（例如使用NGST）对辐射源的多样性函数以及HI和HeII消光将严格约束由类星体引起的重 ionized情景。