लाइमन निरंतरता भागने के अप्रत्यक्ष अनुमानकों का भौतिकी और उच्च-रेडशिफ्ट JWST आकाशगंगाओं पर उनका अनुप्रयोग

सारांश: आकाशगंगाओं से LyC फोटोन भागने के विश्वसनीय अप्रत्यक्ष निदान की आवश्यकता है ताकि यह समझा जा सके कि कौन से स्रोत पुन:आयननकरण के प्रमुख योगदानकर्ता थे। जबकि कई LyC भागने के अंश (fesc) संकेतकों को निम्न-रेडशिफ्ट 'एनालॉग' आकाशगंगाओं के बीच LyC रिसाव के लिए अनुकूल परिस्थितियों का पता लगाने के लिए प्रस्तावित किया गया है, यह अनिश्चित है कि क्या ये उच्च रेडशिफ्ट पर लागू होते हैं जहां LyC उत्सर्जन को सीधे देखा नहीं जा सकता। SPHINX20 ब्रह्मांडीय विकिरण हाइड्रोडायनामिक्स अनुकरण से 4.64 ≤ z ≤ 10 रेडशिफ्ट वाली तारा-निर्माण आकाशगंगाओं के 14,120 नकली स्पेक्ट्रा के पुस्तकालय का उपयोग करते हुए, हम उच्च fesc लाने वाले भौतिकी के लिए एक ढांचा विकसित करते हैं। हम अपने आकाशगंगाओं से LyC रिसाव की जांच करते हैं जिसके आधार पर सफल LyC भागने के निदान (i) उच्च-स्पेसिफिक तारा निर्माण दर का ट्रैक रखते हैं, (ii) 3.5–10 Myr की सीमा में तारकीय जनसंख्या की आयु के प्रति संवेदनशील होते हैं जो सुपरनोवा पहले विस्फोट होते हैं और जब LyC उत्पादन काफी घटता है, और (iii) बातचीत माध्यम में तटस्थ गैस सामग्री और गैस घनत्व के लिए एक प्रॉक्सी शामिल करते हैं। O32, ΣSFR, MUV, और H β समकक्ष चौड़ाई हमारे एक या उससे कम मानदंडों के लिए चयन करते हैं, जिससे वे आवश्यक लेकिन अपर्याप्त या सामान्यतः गरीब निदान हो जाते हैं। इसके विपरीत, UV ढलान (β), और E (B − V) हमारे दो या अधिक मानदंडों से मेल खाते हैं, जिससे वे अच्छे fesc निदान बन जाते हैं (हालांकि महत्वपूर्ण बिखराव के साथ)। हमारे पुस्तकालय का उपयोग करते हुए, हम प्रत्यक्ष अवलोकनों के आधार पर fesc की भविष्यवाणी के लिए एक मात्रात्मक मॉडल बनाते हैं। जब इसे JWST के साथ देखे गए उज्ज्वल z 6 Ly α उत्सर्जकों पर लागू किया जाता है, तो हम पाते हैं कि उनमें से अधिकांश का f ₄ₒ₂ 10~{\ प्रति\ शत} है।