QSO Lyman-alpha 林克斯吸收线的展宽效应

我们研究了 QSO Lyman-alpha 吸收特征与吸收气体温度以及暗物质涨落幅度之间的依赖关系。我们采用冷暗物质主导的宇宙学模型中的高分辨率流体动力学模拟。在 IGM 温度更高的模型中，温度增加导致低密度区域与高密度区域之间的压力梯度变化，这改变了气体的空间分布和速度场。结合更大的热展宽效应，这导致更热的模型中吸收特征显著更宽。在小尺度功率较小的宇宙学模型中，由于在 Jeans 长度尺度上的涨落仍处于线性 regime 中，吸收特征也更宽。因此，暗物质小尺度涨落幅度和热平滑效应对流量分布的影响方式相似。然而，由 Voigt profile 拟合得到的 b 参数分布（通过将吸收特征分解为热展宽线的总和），对小尺度功率的多少几乎不敏感，但对 IGM 温度有强烈依赖。这同样适用于流量的两点函数以及在小尺度上的流量功率谱。这三种流量统计量因此是 IGM 温度的灵敏探针。我们将为我们的模型计算的统计量与从 Q1422+231 类星体的 HIRES 光谱中获得的数据进行比较，并得出结论，在 z=3.25 时，IGM 温度相当较高，T_0>= 15000K。