在 $z\approx3.5$ 星系际介质中对金属的观测以及与 EAGLE 模拟的比较

我们通过将八颗 $\langle z_{\rm QSO} \rangle=3.75$ 的 QSO 的新高质量吸收光谱与 EAGLE 宇宙学流体动力学模拟的虚拟观测进行比较，来研究 $z\approx3.5$ 的星系际介质（IGM）。我们采用像素光深法，揭示了 HI、CIII、CIV、SiIII、SiIV 和 OVI 各种组合之间的强相关性。我们发现许多模拟与观测的相关性之间具有良好的一致性，包括 OVI(HI)。然而，对于 CIV(HI) 和 SiIV(HI) 关系，观测到的中位数光深高于从模拟光谱中测得的数值。这种差异从 $\tau_{\rm HI}=1$ 时最高达 $\approx0.1$ dex 增加到 $\tau_{\rm HI}=10^2$ 时的 $\approx1$ dex，在此处我们可能探测到小星系中心距离处的致密区域。作为可能的解决方案，我们援引 (a) 在 4 Ryd 以上软化的电离辐射模型，以解释 HeII 再电离的延迟完成；(b) 以更高分辨率运行的模拟；(c) 由于未分辨湍流导致的额外谱线增宽；(d) 增加的元素丰度；然而，这些因素均不能完全解释观测差异。未被建模的局部源对 HI 的增强光电离可能提供一种解决方案。然而，与观测到的 OVI(HI) 关系吻合得更好（我们发现其探测到热的且可能碰撞电离的气相）表明，模拟与 IGM 的热相并无矛盾，并提示模拟中的外流可能夹带了不足的冷气体。