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低红移3D Lyman-{\alpha} 森林关联:中国空间站望远镜

宇宙学与河外天体物理 2025-12-23 v1

摘要

虽然Lyman-α\alpha(Lyα\alpha)森林在宽范围的红移下追踪大尺度物质分布,但其三维(3D)聚类在z<2 z < 2时尚未被测量。我们研究了使用中国空间站望远镜(CSST)的紫外无孔仪仪器对低红移Lyα\alpha相关性的测量前景。我们构建再现预期 survey 深度、光谱分辨率和噪声特性的模拟CSST原星系谱,并在1.1<z<2.01.1 < z < 2.0范围内推导Lyα\alpha自相关函数和与原星系(QSO)及发射线星系(ELG)的交叉相关。我们随后使用标准各向异性红移空间聚类模型解释这些三维相关函数,并获得对Lyα\alpha和tracer参数的 forecast 约束。在有效红移zeff=1.59 z_{\rm eff}=1.59(ELG为1.58)处,Lyα\alpha偏差参数将以10-30%精度被测量,具体取决于其他tracer偏差的先验。我们也 forecast 获得约2.5σ2.5\sigma3.7σ3.7\sigma)的 BAO 特征检出,对应于约1010%77%)对各向同性 BAO 尺度的约束,来自Lyα\alpha自相关和Lyα\alpha-QSO(ELG)交叉相关的组合。这些结果表明,CSST可以提供低红移Lyα\alpha森林的首次三维表征,以及在z<2 z < 2处的补充Lyα\alpha-基于 BAO 测量,帮助将星系聚类调查与高红移Lyα\alpha森林研究联系起来。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.19474,
  title  = {Low-redshift 3D Lyman-{\alpha} Forest Correlations with China Space Station Telescope},
  author = {Ting Tan and Huanyuan Shan and Eric Armengaud},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19474},
  year   = {2025}
}