Астрономы связали массу галактик с поглощением кремния в ранней Вселенной
Международная группа астрофизиков представила модель, которая связывает распределение колонной плотности ионов SiIV с функцией звездной массы галактик в ранней Вселенной. Работа, опубликованная на arXiv, позволяет объяснить наблюдаемую картину поглощения кремния на красных смещениях z=5-6, где прямое изучение маломассивных галактик затруднено даже для телескопа James Webb.
Авторы построили шестипараметрическую модель кумулятивного сечения поглощения, используя космологические симуляции. Затем они объединили её с галактической функцией звездной массы и методом максимального правдоподобия проверили предсказания распределения колонных плотностей (CDD). Результаты показывают, что такой подход согласуется с наблюдениями SiIV на z=5-6.
Основной вывод исследования: галактики всех масс содержат поглотители всех сил, однако существует слабая эмпирическая связь между массивными галактиками и сильными поглотителями. При этом именно карликовые галактики с массой менее 10^8 масс Солнца обеспечивают большинство слабых поглотителей SiIV с логарифмом колонной плотности меньше 13.
Важной находкой стало то, что допущение о степенной зависимости геометрического сечения поглотителей от массы галактики не подтверждается данными. Это означает, что простые монотонные соотношения, использовавшиеся ранее, могут быть ошибочными, а наблюдаемое разнообразие поглотителей при фиксированной светимости галактик требует более гибких моделей.
Модель может быть применена к любой комбинации иона и красного смещения при условии, что функция звездной массы галактик хорошо ограничена. Авторы отмечают, что экстраполяция за пределы наблюдаемого диапазона становится менее надёжной и содержит вырождения, что подчёркивает необходимость улучшенных измерений.
Исследование подчёркивает комплементарность эмиссионных и абсорбционных методов: слабые галактики, которые трудно увидеть непосредственно, вносят основной вклад в слабое поглощение кремния. Будущие наблюдения с улучшенной статистикой по галактикам-хозяевам позволят расширить применимость модели.
