视线方向邻近效应的宇宙学辐射转移

我们利用一组三维辐射转移模拟，研究了高红移类星体周围Lyα森林中的邻近效应随红移和环境的函数关系。该分析基于红移3、4和4.9处的暗物质-only模拟，并采用重子物质的有效状态方程，推断宇宙学盒子中的HI密度和温度。我们利用辐射转移代码，在达到平衡构型之前，实现了紫外背景(UVB)和具有Lyman极限流量$L_{\nu LL} = 1e31$和$1e32$ erg/Hz s的额外类星体辐射。我们分析了源自最大质量晕、随机纤维和空洞中类星体的模拟光谱。利用流量透射统计量，特别是归一化光学深度，研究了邻近效应。在距离类星体半径$r > 1$ Mpc/h之外，我们测量到的透射轮廓与类星体电离辐射的几何稀释一致。仅当强吸收体介入视线时，才观察到与几何稀释的偏离。类星体周围的宇宙密度分布导致归一化光学深度存在较大弥散。该弥散随红移增加和类星体光度增加而减小。平均邻近效应提供了一个平均信号，该信号受到尺度高达$r \approx 15$ Mpc/h的随机大尺度密度增强的偏置。邻近效应强度的分布提供了沿各条视线方向的邻近效应度量。它显示出清晰的最大值，几乎没有环境偏置。因此，它可用于对UVB进行无偏估计。类星体与UVB之间不同的光谱能量分布会改变轮廓，这种改变可以通过解析方法得到相当好的校正。我们识别出少数Lyman极限系统，它们由于阴影效应而阻止了邻近效应的探测。