LATIS：莱曼阿尔法断层成像 IMACS 巡天

我们介绍 LATIS，即莱曼阿尔法（Ly$\alpha$）断层成像 IMACS 巡天，一项在麦哲伦望远镜开展的光谱巡天，旨在通过观测星系与类星体（QSO）光谱中的 Ly$\alpha$ 森林，在三维上绘制红移 $z=2.2-2.8$ 的星系际介质（IGM）。在 1.7 deg${}^2$ 区域内，我们将对 $z=2.2-3.2$ 约半数的 $\gtrsim L^*$ 星系进行典型 12 小时观测，提供穿透 IGM 的密集视线网络，平均横向间距为 2.5 $h^{-1}$ 共动 Mpc（1 物理 Mpc）。在这些尺度上，IGM 的不透明度预期与暗物质密度密切相关，因此 LATIS 将以 $\sim$Mpc 分辨率在 $z \sim 2.5$ 宇宙的最大体积上绘制密度场。最终 LATIS 将产出约 3800 条 $z=2.2-3.2$ 星系的光谱，探测 $4 \times 10^6 h^{-3}$ Mpc${}^3$ 体积内的 IGM，该体积足以包含从原星系团到大尺度空洞的代表性结构样本。巡天面积逾三分之一的观测已完成。本文中，我们描述巡天设计与执行。我们呈现迄今分辨率可比的最大 IGM 断层图。我们表明恢复的物质过密度与基于真实模拟巡天的宇宙学预期总体一致，其与星系过密度相对应，且我们能恢复用其他示踪量识别的结构。LATIS 在加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天场（含 COSMOS）实施。将 LATIS 断层图与这些场中采集的丰富数据集结合，将促成对环境依赖的星系演化及宇宙正午时期星系-IGM 关联的新研究。