透视高红移中性氢迷雾
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们分析了5.74<zem<6.42的17个QSO光谱的透射通量样本，以对z~6处体平均中性氢比例xHI施加更严格的约束。我们分别研究了观测吸收光谱中的窄透射窗（峰）和宽暗区（间隙）。通过将这些光谱特征的统计量与Lyalpha森林模拟进行比较，我们得出结论：xHI从z=5.3处的10^{-4.4}平滑演化至z=5.6处的10^{-4.2}，在z=6.3处具有严格的上限xHI<0.36。峰的频率和物理尺度意味着它们起源于宇宙欠密区和/或暗弱类星体或星系周围的HII区。在一个案例中（位于z=6.42的SDSS J1148+5251视线方向上、z=5.70处的暗弱类星体RD J1148+5253的介入HII区），峰光谱密度的增加由HI Lyalpha森林中首次探测到的横向邻近效应所解释；这表明至少部分峰源自局部增强的辐射场。随后我们获得了前景QSO寿命的强下限tQ>11 Myr。发现观测到的峰宽系统性地大于模拟值。这种差异的原因可能在于光致电离平衡假设或辐射转移效应。
引用
@article{arxiv.0706.1053,
title = {Glimpsing through the high redshift neutral hydrogen fog},
author = {S. Gallerani and A. Ferrara and X. Fan and T. R. Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1053},
year = {2009}
}
评论
12 pages, 9 figures, revised to match the accepted version including a detailed analysis of the foreground QSO redshift and of the relativistic effects on the HII region shape; MNRAS in press