Primero un par de descargos de responsabilidad:
Con eso fuera del camino, tal vez debería plantear mi pregunta con precisión ( este es el tl; dr ):
Si elijo una línea de visión en el cielo al azar, ¿qué masa estelar de galaxias divide el conjunto de todas las galaxias en dos poblaciones de modo que tenga las mismas posibilidades de que mi línea de visión intersecte una galaxia de cada población?
Finalmente, un poco de información sobre por qué estoy interesado en la pregunta. Mientras tomábamos un café, un colega y yo hablamos sobre los sistemas DLA. Estos ocurren cuando un cuásar (fuente de punto brillante) tiene una galaxia en primer plano, por lo que se mide un espectro de absorción del contenido de gas de las galaxias. Por lo demás, la galaxia que realiza la absorción suele ser indetectable, porque (1) es intrínsecamente débil y (2) tiene un cuásar brillante tocando la bocina justo encima de ella en la imagen. Los cuásares están dispersos más o menos aleatoriamente por el cielo, por lo que la pregunta es, ¿es más probable que esté midiendo el espectro de absorción de una galaxia grande o pequeña, en promedio? Entonces, una respuesta aún más interesante usaría la sección transversal de las galaxias que tiene una densidad de columna de gas lo suficientemente alta como para producir un sistema DLA en lugar de alguna otra medida de tamaño. Si alguien logra eso, puede esperar un voto a favor + aceptar + generosa recompensa de mi parte :)
La galaxia típica es pequeña.
La argumentación (que no es mi propio pensamiento) es la siguiente:
La distribución de las luminosidades de las galaxias viene dada por la función de luminosidad . Asumiendo una relación entre las luminosidades y los tamaños ( Holmberg 1975 ), esto se puede traducir a una distribución de tamaño . El tamaño típico de un absorbedor se encuentra entonces maximizando (al cuadrado, ya que el área radio ). Desde es también una función de corrimiento al rojo, tiene su dependencia de corrimiento al rojo.
Mo et al. (2010) tienen una discusión en la Sec. 16.5.4 sobre tamaños de absorbentes en el Lyman bosque (mostrando que los absorbentes LAF típicos son mucho más grandes que las galaxias individuales). Una versión en línea se puede encontrar aquí .
Fynbo et al. (1999) analizan esto en relación con los absorbentes Lyman α amortiguados.
Tenga en cuenta que el modelo es bastante simple y que hay algunas advertencias. Por ejemplo, la relación de Holmberg se determina localmente, no con un alto corrimiento al rojo. Pero hay indicios de que esto también se mantiene en un desplazamiento al rojo más alto (probablemente pueda buscar referencias para esto si lo desea). Además, la débil pendiente final del LF está mal determinado en z alto, dando lugar a incertidumbres. Su resultado es bastante sensible a (para , el máximo diverge). Finalmente, las galaxias no son esferas perfectas, puede no estar dada por una función de Schechter, etc., etc.
En el caso más simple, suponiendo distribuciones homogéneas, la probabilidad de encontrar una galaxia enana (D) o una galaxia gigante (G) será directamente proporcional a su abundancia relativa. Por ejemplo, si hay 10 veces más Ds que Gs, entonces las probabilidades son 10/11 para Ds y 1/11 para Gs, en cualquier dirección aleatoria. Si la distribución no es homogénea, entonces debe encontrar sectores que estén "cerca" de ser homogéneos, encontrar la abundancia relativa de Ds y Gs en el sector y calcular como se indicó anteriormente. Esto se aplicará únicamente en la dirección del sector seleccionado. Repita lo anterior para otros sectores de interés.
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Kyle Omán