理解星形成星系的射电光度函数及其宇宙学演化

我们利用 GALFORM（一种星系形成的半解析模型）和星系内磁场演化的发电机模型，探讨了星形成星系射电光度函数（RLF）的红移演化。假设磁场与宇宙射线之间能量均分，我们推导了每个样本星系的同步辐射光度。在湍流速度与恒星形成率相关的模型中，RLF 在红移范围 $0 \leq z \leq 2$ 内与观测结果相当吻合。在更大红移处，星系的结构、星际物质和湍流似乎与 $z\lesssim2$ 时截然不同，以至于适用于低红移的湍流和磁场模型变得不再适用。$0 \leq z \leq 2$ 范围内 RLF 的强烈红移演化可归因于高红移处具有大圆盘体积和强磁场的星系数量增加。另一方面，在湍流速度为常数或是 $z$ 的显式函数的模型中，观测到的 RLF 红移演化未能被很好地捕捉。星际湍流和外流参数的演化似乎是 RLF 变化的主要（但非唯一）驱动因素。我们发现小尺度和大尺度磁场都对 RLF 有贡献，但在高红移处小尺度磁场占主导地位。因此，偏振观测对于区分这两个分量以及更好地理解星系及其非热成分的演化至关重要。