Kako akrecija hladnog gasa utiče na evoluciju kosmoloških Lajman-alfa objekata

Marijana SmailagićMatematički fakultet, Univerzitet uBeogradu

Mentori: Milan Bogosavljević, Miroslav Mićić

Kosmološki Lajman-alfa objekti kontinuum NB-kontinuum

Ogromni oblaci emisije Lajman-alfa linije na z = 3.1 (Steidel et al. 2000)

Kosmološki Lajman-alfa objekti(LAB)

• rani Univerzum, z = 1– 6.6, najviše na z~2-3 • Lajman-alfa linija• veoma veliki, luminozni i difuzni u Ly liniji • bez očiglednog izvora energije

Kosmološki Lajman-alfa objekti

Oblast oko jata u fazi nastanka u SSA22 oblasti (Matsuda et al. 2011)

• Retki, u gustim oblastima, asocirani sa drugim galaksijama mesta nastanka najmasivnijih galaksija

SSA22: još 33 manjih LAB (Matsuda et al. 2004)

(i manji broj LAB…)

Izvor energije• Akrecija hladnog gasa• AGJ ili nastajanje

zvezda• Vetrovi sa SNe ili AGJ • Plus rasejanje na HI gasu

Dva LAB u nekoliko oblasti spektra(Ly , V, IR, X) (Chandra)

Spektar jednog LAB(Prescott et al. 2009)

Akrecija hladnog gasa• Tamna materija

• Hladan gas (Tmax < 250 000 K)

• Topao gas (Tmax > 250 000 K)

Akrecija gasa u jednom halou iz simulacije Kereš et al. (2009) Desno: samo za hladan gas

Koncentracija LAB iz posmatranja

• Maksimum na z~2-3

Za LLy > 1043 erg/s, d > 50 kpc

(Ncom)

Koncentracije iz simulacije

• dMc/dt : FG11• f : % energije u Ly liniji• fc : % energije koji zagreva tokove

hladnog gasa i izrači se• : iz gustine duž radijusa haloa

Haloi iz naše simulacije(Martinović et al.)

Luminoznost za 4 slučaja: r = 0 i 0.2Rv , i ffc = 0.34 i 0.10

• fL: N(<L) r i ffc

• Izvor energije: Akrecija hladnog gasa

Priraštaj akrecije hladnog gasa

• FG11: u funkciji od

z i M

• Ekstrapolacija:

polinom 1. stepena po logM i

3. stepena po log(1+z)

Fit priraštaja akrecije hladnog gasa za z=0-5

Luminoznost

• LAB: L > 1043 erg/s

Luminoznost za 4 slučaja u našem modelu za z=0, 2, 6

Luminoznost za slučaj M0-34 i za fit G10, za z = 0 – 6

Raspodela masa haloa na z

Luminoznost

Histogram luminoznosti za z = 0 – 6

• LAB

• Haloi sa L ~ 1043 erg/s max na z~3• Haloi sa L ~ 1043.5 erg/s max na z~2

• Rast haloa + opadanje dMc/dt Menja se luminoznost

Funkcije luminoznosti

• Slaganje za M0-34

Poređenje funkcija luminoznosti iz simulacije (za slučaje M0-34 i M2-34) i iz posmatranja, za z=3.1 i z=2.3.

• Slaganje za M2-34Osim za najluminoznije LAB

• Drugi uticaji: radijus, prašina, faktor f

Koncentracija LAB iz simulacije• Brzo opada

sa z• z~0• Max na z~1.5-3.5 (M0-34),z~2-3 (M2-34)z~1.5-2.5 (M0-10)z~1.5 (M2-10)

• G10: dosta veće Koncentracije LAB iz simulacije za 4 slučaja za

luminoznost, i za fit G10

Koncentracija LAB iz simulacije• Kriterijum

d>50 kpc delimo sa 2• Ne skaliramo

• M0-34: z=3.1, z~4

• M2-34: z=2.3• Manji z• z>5Poređenje koncentracija iz simulacije (za slučaje

M0-34 i M2-34) i iz posmatranja

U pojedinačnim haloima

Primer promene luminoznosti sa vremenom u pojedinačnim haloima

• Slično kao koncentracije

• z~0

• Promenljivost

Neslaganje Ncom sa posmatranjima

• dMc/dt u funkciji od radijusa u halou

• Uticaj prašine i faktora f

• Drugi izvori energije LAB

• (Poređenje sa posmatranjima)

Uticaj promene dMc/dt u funkciji od radijusa u halou

1. Fit dMc/dt

Luminoznost: pretpostavimo da se dMc/dt menja linearno sa radijusom u halouNa intervalima [0, 0.5Rvir] i [0.5Rvir, Rvir]

Uticaj promene dMc/dt u funkciji od radijusa u halou

z=3.1linija: iz simulacije za fαfc=0.65

z=2.3linija: iz simulacije za fαfc=0.5

2. Funkcije luminoznosti

2. Funkcije luminoznosti

z = 0.8 i 1Puna linija: iz simulacije za z=1 i za fαfc=0.12 Isprekidana linija: iz simulacije za z=0.8 i za fαfc=0.12

z = 6.6Puna linija: iz simulacije za fαfc=5 Isprekidana linija: iz simulacije za fαfc=1

Zaključak: i drugi uzroci neslaganja sa posmatranjima ...

Dalje…• Uticaj ostalih izvora energije• Preciznija procena f i fc

• Uz nove podatke iz posmatranja preciznija procena koncentracije na z<2 i z>3• Uz nove podatke iz posmatranja koncentracije LAB za različite granične L i d

Zaključci

• Posmatranja: najveća koncentracija LAB na z~2-3

Simulacija (model): • slaganje FL iz simulacije i iz posmatranja na z~2-3• uticaj prašine i sl. • slaganje koncentracije sa posmatranjima na z~3-4 i na z~2.3• loše slaganje na z<2 i z>5• sa druge strane: drugi izvori energije LAB, AGJ sa Ly haloima, ...• Procena luminoznosti koja uključuje promenu dMc/dt sa radijusom: nije dovoljna da objasni neslaganja