类星体邻近效应的大规模巡天

高红移类星体的紫外辐射在其光谱中引起中性氢吸收（莱曼α森林）的局部亏缺，称为邻近效应。来自数十到数百个类星体的小样本测量已被用于约束紫外背景辐射的整体强度，但迄今为止，像斯隆数字巡天和暗能量光谱仪（DESI）巡天这样的大规模巡天的潜力尚未被用于更详细地研究紫外背景。我们开发了一个基于CDM的类星体邻近效应晕模型，该模型通过构造考虑了类星体位于高密度区域的事实。我们在ASTRID宇宙学流体动力学模拟的类星体莱曼α光谱上测试了这个模型，该模拟包括类星体黑洞及其周围星际介质的自洽形成。将模型拟合到单个类星体光谱，我们约束了两个参数：r_eq（局部类星体辐射强度等于背景的半径）和类星体偏袒因子b_q（与宿主晕质量相关）。我们发现，从单个类星体光谱中，可以无偏地恢复r_eq，统计不确定性为25-50%。将这种拟合应用于来自例如DESI的数百万光谱样本，将能够高精度地测量紫外背景强度及其随红移的演化。我们使用另一个更大尺度、更低分辨率的模拟（Uchuu）来测试如何利用如此大的邻近效应测量样本来探测星际辐射场的空间涨落。我们发现，可以绘制紫外辐射强度的大尺度结构，并在100-1000 Mpc/h尺度上测量其功率谱。这可能使大尺度辐射场与密度场一起成为约束宇宙学和辐射源的数据集。