基于高斯过程的 SDSS DR16Q 阻尼 Lyman-alpha 吸收体研究

我们给出了来自 SDSS DR16Q 的阻尼 Lyman-$\alpha$ 吸收体新目录,以及对其统计性质的新估计。我们的估计采用 Garnett 等人(2017)与 Ho 等人(2020)提出的高斯过程模型计算,并改进了对每个类星体平均光学深度不确定性的边缘化建模。我们计算了 $2 < z < 5$ 的柱密度分布函数(CDDF)、线密度($\textrm{d} N/ \textrm{d} X$)与中性氢密度($\Omega_{\textrm{DLA}}$)。我们的高斯过程模型给出了每条光谱中 DLA 数量的后验概率分布,从而即使对最嘈杂的数据也能对 DLA 族统计做出无偏概率预测。我们以 $95\%$ 置信限测得 $N_{\textrm{HI}} < 3 \times 10^{22} \,\textrm{cm}^{-2}$ 的非零柱密度分布函数,对信噪比 $> 4$ 的光谱为 $N_{\textrm{HI}} \lesssim 10^{22} \,\textrm{cm}^{-2}$。我们的 DLA 线密度与总氢密度结果与先前测量一致。尽管光谱蓝端测量不佳带来微小偏差,我们证明新模型可在 DLA 位于 Lyman-$\beta$ 森林区时测量 DLA 族统计。我们验证了结果对背景类星体的信噪比与红移不敏感,但对 $z_{\textrm{QSO}} < 2.5$ 的检测仍存残留关联,表明在极短光谱(其 SDSS 光谱观测窗口仅覆盖部分 Lyman-$\alpha$ 森林)上应用模型时存在某些残留系统误差。