电离泡中的莱曼-alpha 发射体:约束环境与电离分数
宇宙学与河外天体物理
2023-08-02 v1
摘要
莱曼-alpha 发射体(LAEs)是再电离过程的优秀探针,因为它们必须被大型电离泡包围才能在再电离时期可见。大型电离区被认为对应于过密区,并可能是原星系团,使其成为早期大质量结构的有趣试验台。包含多个 LAEs 的紧密成团常被假定标志着过密的电离泡。在此,我们开发了首个量化高红移星系成团的电离场与密度场的框架。我们探究了(i)巡天场的大尺度密度、(ii)高红移(z~7)亮源数密度小导致的泊松噪声、以及(iii)电离分数对 LAEs 观测的影响之间的相互作用。我们使用贝叶斯统计、简单的再电离模型以及蒙特卡洛模拟,构建了比以往工作更全面地计算 LAE 区域大尺度密度的方法。我们发现泊松噪声对区域推断密度有强烈影响,并展示了如何推断电离分数。随后我们将框架应用于迄今已确认最强的成团:Hu et al. (2021) 在 COSMOS 场 z~7 内约 50,000 cMpc^3 体积中发现 14 个 LAEs。我们表明这最可能是电离或近电离泡内的 2.5 倍西格玛过密度。我们还表明,该 LAE 成团意味着在简单再电离模型背景下全球电离分数 Q = 0.60 (+0.08,-0.09)。
引用
@article{arxiv.2210.06504,
title = {Lyman-alpha Emitters in Ionized Bubbles: Constraining the Environment and Ionized Fraction},
author = {A. C. Trapp and Steven R. Furlanetto and Frederick B. Davies},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.06504},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 14 figures, submitted to MNRAS