红移六附近全电离背景大尺度涨落的证据

在 $z \lesssim 6$ 处观测到的星系际 Lyman-$\alpha$ 不透明度散布要求在预期的再电离结束之后，星系际介质 (IGM) 的中性分数存在大尺度涨落。解释这种散布的后再电离模型要么诉诸电离紫外背景 (UVB) 的涨落，要么诉诸 IGM 温度的涨落。然而，这些模型对 Lyman-$\alpha$ 不透明度与局部密度之间的关系给出了截然不同的预测。在此，我们利用发射 Lyman-$\alpha$ 的星系 (LAEs) 来追踪已知 $z < 6$ 处最长且最不透明的 Lyman-$\alpha$ 凹槽周围的密度场，从而检验这些模型。利用 Subaru Hyper Suprime-Cam 的深场窄带成像，我们发现在该凹槽 20 Mpc/$h$ 范围内 $z \simeq 5.7$ 的 LAEs 存在高度显著的缺失。结果与 $z \sim 6$ 附近 Lyman-$\alpha$ 不透明度散布由大尺度 UVB 涨落驱动的模型相符，而不支持散布主要由 IGM 温度变化驱动的情景。该时期的 UVB 涨落为再电离模型提供了一个边界条件，并可能有助于阐明电离源的本质。