Astraeus VIII：应用于不同再电离情形的莱曼-α 发射体新框架

我们使用 {\sc astraeus} 框架研究再电离期间莱曼-$\alpha$（Ly$\alpha$）发射体（LAEs）的可见性与空间分布如何对依赖于晕质量的电离辐射从星系环境逃逸的比例（$f_\mathrm{esc}$）以及电离拓扑结构敏感。为此，我们考虑两种物理上合理的边界情形：$f_\mathrm{esc}$ 随晕质量增大而增大与减小。我们针对三种不同的解析 Ly$\alpha$ 线轮廓及相关的 Ly$\alpha$ 逃逸比例（$f_\mathrm{esc}^\mathrm{Ly\alpha}$）模型推导了对应的观测 Ly$\alpha$ 光度：重要的是，我们引入了两个新颖的解析 Ly$\alpha$ 线轮廓模型，将周围星际介质（ISM）描述为多尘气体团块。它们基于对辐射转移模拟结果的参数化，其中之一是假设 ISM 中散布低密度通道而将 $f_\mathrm{esc}^\mathrm{Ly\alpha}$ 与 $f_\mathrm{esc}$ 关联。我们的主要发现为：（i）对于多尘气体团块，随着星系晕质量增大，Ly$\alpha$ 线轮廓由中心峰发展为双峰轮廓；（ii）LAEs 是位于过密且高度电离区域、具有 $M_h\gtrsim10^{10}M_\odot$ 的星系；（iii）因此，LAEs 的空间分布主要对全局电离分数敏感，仅在二阶上微弱依赖于电离拓扑或依赖于晕质量的 $f_\mathrm{esc}$；（iv）此外，由于观测 Ly$\alpha$ 光度函数反映了来自质量更大星系的 Ly$\alpha$ 发射，若 $f_\mathrm{esc}$ 不超过 $\sim50\%$，则依赖于 $f_\mathrm{esc}$ 的内禀 Ly$\alpha$ 光度与 ISM 中尘埃对 Ly$\alpha$ 的衰减之间存在简并。