氦再电离模拟 II：类星体活动在星系际介质上的印记
宇宙学与河外天体物理
2017-10-11 v2
摘要
我们运行了一套新的同时求解流体动力学与辐射转移的模拟，以研究氦 II 的再电离。这套模拟采用了多种在暗物质晕中填充类星体的模型，这些模型会影响 He II 的再电离历史。特别是，我们得以探究再电离的时机与持续时间差异对可观测量产生的影响。我们考察了再电离在星系际介质（IGM）上留下的热印记，并测量了温度-密度关系。正如先前研究所表明的，我们确认 He II 再电离的光加热反馈会将 IGM 的温度提升数千开尔文。为与观测对比，我们在运行中实时生成合成的 Lyα 森林视线，并将氢的有效光深 τ_eff(z) 与近期观测值进行匹配。我们表明，当模拟被归一化至具有相同的 τ_eff 值时，He II 再电离对氢 Lyα 森林观测的影响是极小的。具体而言，流量概率分布函数（PDF）和一维功率谱对 IGM 的热状态敏感，但并未显示出氦电离状态的直接证据。我们表明，IGM 的峰值温度通常对应于氦按体积电离达到 90%-95% 的时刻，并且是再电离时机的一个相对稳健的指标。未来通过氢 Lyα 森林对氦再电离的观测，因此应聚焦于测量 IGM 的温度，尤其是在平均密度处。探测到 IGM 温度的峰值，将为 He II 再电离结束的时机提供宝贵信息。
引用
@article{arxiv.1610.02047,
title = {Helium Reionization Simulations. II. Signatures of Quasar Activity on the IGM},
author = {Paul La Plante and Hy Trac and Rupert Croft and Renyue Cen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.02047},
year = {2017}
}
备注
25 pages, 17 figures; published in ApJ