Lyman-alpha 林区中的离子化辐射波动与大尺度结构

我们研究宇宙在 z=3 时氢离子化辐射场的大尺度不均匀性。我们使用光线追踪算法模拟一个以类星体为主要辐射来源的模型。我们利用 LambdaCDM 宇宙的大尺度 N 体模拟，并包括诸如有限类星体寿命和光锥输出等效应，这些效应会影响类星体光回声的形状。我们创建的 Lya 森林光谱显示，在这种波动的辐射场下，Lya 森林功率谱可被抑制最多 15%，具体取决于 k=0.05-1 Mpc/h 的模式。这种相对较小的效应可能对尚未发布的更大尺度上高精度测量 Lya 功率谱产生影响。我们还研究另一种辐射场探针，即类星体位置与 Lya 森林的交叉相关。对于我们模拟的两种类星体寿命 (10^7 年和 10^8 年)，我们预计会看到 Lya 吸收在靠近其他类星体处显著减弱（即“前景”近距离效应）。我们随后利用来自 Sloan Digital Sky Survey 第一次数据发布的数据对该统计量进行观测确定。我们发现没有我们预测的吸收减弱的迹象，反而在类星体附近看到增加的吸收。如果类星体辐射脉冲平均持续时间 < 10^6 年，我们将无法看到前景效应。然而，吸收强度本身似乎指向稀有天体，因而暗示类星体持续发射时间显著更长。类星体以 10^4 年至 10^6 年之间的脉冲波动可能能够调和这两个事实。