高红移类星体吸收光谱中的 Ly$\alpha$ 泄漏

高红移类星体（QSOs）的光谱在 Ly$\alpha$ 发射线的蓝端显示出深度的 Gunn-Peterson 吸收。这些吸收可分解为称为 Ly$\alpha$ 泄漏的分量，定义为相对于其他零流量吸收间隙的发射区域。正如低红移处的 Ly$\alpha$ 吸收森林一样，Ly$\alpha$ 泄漏既易于在观测中发现，又包含丰富的统计性质，可用于研究星际介质（IGM）的早期演化。在泄漏轮廓的所有性质中，本文研究其等效宽度，因为它受仪器分辨率和噪声的影响较小。利用 10 个 $z\sim6$ 的 Keck 类星体光谱，我们在红移范围 $5.4 - 6.0$ 内测量了数密度分布函数 $n(W,z)$，定义为每单位等效宽度 $W$ 和每单位红移 $z$ 的泄漏数量。这些新的观测统计量，无论是微分形式还是累积形式，都与 $\Lambda$CDM 宇宙学模型中均匀电离背景的流体动力学数值模拟吻合良好。在该模型中，Ly $\alpha$ 泄漏主要源于低密度空洞。这支持了早期的研究，即 $z\simeq6$ 时的 IGM 仍处于高度电离状态，中性氢分数 $\simeq 10^{-4}$。对 $z>6$ 处的 $n(W,z)$ 进行测量将有效地探测 IGM 的再电离过程。