在 0 到 5 的红移范围内 disentangle 313 条 Lyman-alpha 线轮廓中的星系与星际介质成分

Lyman-Alpha (Lya) 光子在星形成星系中辐射后，会通过星际介质 (ISM)、星际云 (CGM) 和星际介质 (IGM) 进行复杂的辐射传递，留下特征性的线轮廓特征。我们使用开源软件包 zELDA (redshift Estimator for Line profiles of Distant Lyman-Alpha emitters) 在 HST/COS 和 MUSE 观测的 313 条 Lya 光谱中 (spanning 0<z<6)，disentangle 星系和星际介质的贡献。zELDA 采用在模拟 Lya 光谱上训练的人工神经网络，这些光谱通过薄壳模型和来自 TNG100 模拟的 IGM 传输曲线进行蒙特卡罗辐射传递。我们发现 z<0.5 的源 exhibits 最小的 IGM 衰减，而在 z>3 时，IGM 会显著抑制 Lya 的蓝色峰。经过校正 IGM 效应后，叠加的本征星系 Lya 线轮廓在 z=0 到 z=6 的范围内显示出极少的演化。我们测量了平均 IGM Lya 逃逸率，发现 $<f^{IGM}_{esc}> > 90\%$ 当 z<0.5 时，随着从 $\sim0.85$ 在 z=3 下降到 $\sim0.55$ 在 z=5。我们的测量的 Lya IGM 逃逸率的红移演化与独立约束的 IGM 平均光学深度一致。在将我们的 $<f^{IGM}_{esc}>$ 估计与文献中全局 Lya 逃逸率进行比较后，我们的发现表明 IGM 可能在红移 z$\gtrsim$5.0 时主导 Lya 的可观测性，而在更低的 $z$ 时，ISM 和 CGM 的效应趋于主导。我们的结果表明 zELDA 能够稳健地重建本征 Lya 光谱，并在宇宙时间尺度上提供了星系外流与 IGM 传输之间相互作用的直接探针。