使用 ATON-HE 的晚结束再电离：基于 JWST 观测的 Lyman-$\alpha$ 发射体的约束探索

我们展示了使用 ATON-HE 进行的一组新的晚结束再电离模拟，ATON-HE 是包含氦的基于 GPU 的辐射传输代码 ATON 的修订版。这些模拟能够重现 $5 \lesssim z \lesssim 6.2$ 范围内 QSO 吸收光谱 E-XQR-30 样本的 Ly$\alpha$ 通量分布，并表明多种再电离模型均与这些数据一致。我们探索了源模型和再电离早期演化的一系列变化。我们的基准再电离历史中，再电离中点位于 $z = 6.5$，但我们也探索了再电离中点位于 $z = 7.5$ 的“早期”再电离历史，以及中点位于 $z = 9.5$ 的“极早期”再电离历史。质量足以宿主观测到的 Ly$\alpha$ 发射体的晕具有高度偏差。此类嵌入在足够大以允许高 Ly$\alpha$ 透射率的电离泡中的晕占比，远在电离区域的体积填充因子之前就接近于 1。对于我们的基准再电离历史，这发生在 $z = 8$，可能太晚而无法与 JWST 在 $z = 11$ 处探测到丰富的 Ly$\alpha$ 发射相一致。可能需要我们“早期”模型甚至“极早期”模型中的再电离历史，这表明 Thomson 散射光学厚度与 Planck 报告的值存在张力，但与近期提出的显著更高的值相一致。