星际介质结构演化与Ly-alpha森林本质
天体物理学
2008-11-26 v3
摘要
我们对星际介质(IGM)中结构演化进行了详尽的统计研究，使用解析模拟将计算推进到在z=3时仍然存在的轻度非线性密度场。我们的工作基于一个基本假设：星际气体在宇宙中各处的密度概率分布函数由对数正态(LN)随机场描述。LN场具有若干吸引特性，且可从初始线性高斯密度和速度涨落在任意早期时刻的假设合理推导。以冷暗物质(CDM)主导的宇宙中原始涨落的合适归一化功率谱为起点，我们计算了质子气体的行为——这些气体在暗物质势垒中向较大尺度的Jeans长度以下缓慢移动。我们计算了两个模型，成功匹配观测数据。一个是非标准CDM模型，参数为, 和 ；另一个是低密度平坦模型，包含宇宙常数(LCDM)，参数为, 和 。在两种模型中，密度分布函数的方差随时间增长，达到1的时刻约为z=4，当时模拟得到的谱线与高z类星体的Ly-alpha森林吸收谱线高度相似。该计算还成功预测了Ly-alpha森林云系及其从z=4下降至至少z=2的演化，前提是假设在该红移范围内普通过胁UV背景强度保持恒定。然而，在我们的模型中，森林并非源于离散云系，而是来自连续星际介质中的密度涨落。(本摘要为缩略版；完整摘要随手稿附录。)
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/9611062,
title = {Evolution of Structure in the Intergalactic Medium and the Nature of the Ly-alpha Forest},
author = {HongGuang Bi and Arthur F. Davidsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9611062},
year = {2008}
}
备注
Wrong Fig. 10 is corrected. Our custom made postscript is available at ftp://hut4.pha.jhu.edu/incoming/igm, or contact Arthur Davidsen ([email protected]) for nice hardcopies; accepted for publication in ApJ