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光学强发射线随宇宙时间的理论演化

宇宙学与河外天体物理 2015-06-16 v1

摘要

利用宇宙学流体动力学模拟的化学演化预测,结合我们最新的理论恒星种群合成、光致电离和激波模型,我们预测了从红移 z=3 至今星系群集的强发射线演化。本文聚焦于最明亮的光学发射线比率 [NII]/H-alpha 和 [OIII]/H-beta。我们使用光学诊断 Baldwin-Phillips-Terlevich (BPT) 图作为研究活动星系群集光谱特性的工具。我们选择了四个红移窗口以利用新型近红外多目标光谱仪。我们预测了在不同假设集下 BPT 图在这四个红移窗口中的表现。我们表明,星暴星系在 BPT 图上的位置追踪了给定红移处星系的星际介质条件和辐射场。包含活动星系核 (AGN) 的星系与纯星暴星系形成混合序列。由于光学发射线对金属丰度的敏感性,该混合序列可能随宇宙时间发生剧烈变化。此外,取决于 AGN 窄线区的大小,混合序列的位置可能作为红移函数探测星系中的金属丰度梯度。我们应用了最新的慢激波模型来处理星系尺度风冲击的气体。我们表明,在高红移处,星系风激波在线比率空间中与 AGN 明显分离。相反,星系风激波模仿高金属丰度的星暴星系。我们在未来大型近红外光谱巡天的背景下讨论了我们的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.0508,
  title  = {Theoretical Evolution of Optical Strong Lines across Cosmic Time},
  author = {Lisa J. Kewley and Michael A. Dopita and Claus Leitherer and Romeel Dave and Tiantian Yuan and Mark Allen and Brent Groves and Ralph Sutherland},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.0508},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 7 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal