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arXiv 0709.33082007-09-20astro-ph

有足够的电离光子使宇宙在z=6时再电离吗？

Are There Enough Ionizing Photons to Reionize the Universe by z=6?

Nickolay Y. Gnedin

备注：: submitted to ApJ. Comments and objections are welcome
发表信息：: Astrophys.J.673:L1-L4,2008
DOI：: 10.1086/527356

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摘要：

根据观测星系紫外光度函数的合理外推和电离辐射逃逸分数性质的最新结果，计算了每个重子的电离光子数随红移的变化.结果表明，如果假设低质量星系（Mtot<10^{11}Msun）的逃逸分数小到可以忽略不计，那么对于WMAP第三年的宇宙学结果，没有足够的电离光子使宇宙再电离到z=6，而WMAP第一年的宇宙学结果与再电离要求勉强一致。逃逸分数作为星系质量的函数，必须在整个星系质量范围内保持恒定，使WMAP第三年宇宙学中的再电离成为可能。

英文摘要：

An estimate for the number of ionizing photons per baryon as a function of redshift is computed based on the plausible extrapolation of the observed galaxy UV luminosity function and the latest results on the properties of the escape fraction of ionizing radiation. It is found that, if the escape fraction for low mass galaxies (Mtot<10^{11}Msun) is assumed to be negligibly small, as indicated by numerical simulations, then there are not enough ionizing photons to reionize the universe by z=6 for the cosmology favored by the WMAP 3rd year results, while the WMAP 1st year cosmology is marginally consistent with the reionization requirement. The escape fraction as a function of galaxy mass would have to be constant to within a factor of two for the whole mass range of galaxies for reionization to be possible within the WMAP 3rd year cosmology.

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