Illustris 模拟中的巨型莱曼-阿尔法星云

最近探测到数个尺度 $\gtrsim 300\,$kpc、观测莱曼-$\alpha$（Ly$\alpha$）光度 $\gtrsim 10^{44}\,{\rm erg}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm cm}^{-2}\,{\rm arcsec}^{-2}$ 的“巨型”莱曼-$\alpha$ 星云，并推测它们的存在暗示着现代流体动力学模拟未能分辨的小型冷团块中存在大量冷气体储库。我们利用 Illustris 模拟预测 $z\sim 2$ 处大质量暗晕（$M > 10^{11.5}M_{\odot}$）中产生的 Ly$\alpha$ 辐射，从而检验这一模型。我们同时考虑活动星系核和恒星驱动的电离，并将模拟的表面亮度图、轮廓和 Ly$\alpha$ 光谱与一个大部分气体团块化在模拟分辨率尺度之下的模型进行比较。我们发现，使用 Illustris 模拟无需额外的团块化即可解释观测到的“巨型 Ly$\alpha$ 星云”的尺度、光度和表面亮度轮廓。此外，对于给定光度，这些天体的最大尺度表现出很大的弥散，且与任何暗晕性质均无显著相关性。我们还展示了探测到的尺寸如何强烈依赖于所采用的表面亮度截断值，并预言不久的将来会发现更多此类天体。