受星系–Ly$\alpha$ 森林成团性约束的环星系 Ly$\alpha$ 辐射转移新模型框架

我们提出了一种通过环星系与星系际介质（CGM 和 IGM）进行“约束 Ly$\alpha$ 辐射转移”（RT）的微扰新方法。利用 $z\sim2-3$ 处 QSO 场中光谱星系巡天的星系–Ly$\alpha$ 森林成团性数据，我们在物理动机模型中约束了 CGM 与 IGM 的 HI 含量及运动学。这使我们能在观测约束的、真实的宇宙学环境中量化 CGM/IGM 对 Ly$\alpha$ 发射的影响。我们的模型预测这些红移处的 CGM 和 IGM 在 Ly$\alpha$ 光子逃离星系后透射约 80%。这意味着虽然星际介质主要调控 Ly$\alpha$ 逃逸，CGM 对观测到的 Ly$\alpha$ 线性质和推断的 Ly$\alpha$ 逃逸分数仍有不可忽略的影响，即使在 $z\sim 2-3$。CGM 和 IGM 中的 Ly$\alpha$ 散射进一步在（表观）Ly$\alpha$ 逃逸分数及观测到的 Ly$\alpha$ 发射星系族中引入环境依赖性：CGM/IGM 更强地抑制宇宙中过密区星系的直接 Ly$\alpha$ 发射，并将此发射重新分配为更亮的 Ly$\alpha$ 晕。所得 Ly$\alpha$ 晕的平均面亮度轮廓通常为幂律 $\propto r^{-2.4}$。尽管我们的模型仍含任意性，结果展示了 QSO 场中（积分视场）光谱星系巡天如何约束环星系 Ly$\alpha$ RT，并讨论了这些模型用于研究 CGM 物理与宇宙学的潜力。