论 z~5 星系际介质温度的建模与测量

高红移处低密度星系际介质（IGM）的温度对氢和 HeII 再电离的时机与性质敏感，且可通过莱曼阿尔法森林吸收光谱进行测量。由于星系际气体对再电离期间加热的记忆逐渐消退，因此尽可能在接近再电离时进行测量是理想的。此外，在足够高的红移处测量 IGM 温度应有助于分离氢再电离的影响，因为 HeII 再电离开始得较晚，处于较低的红移。受此启发，我们使用斑块状再电离的半数值模型对 z>5 时的 IGM 温度进行了建模。我们根据这些模型构建了模拟莱曼阿尔法森林光谱，并考虑了其可观测含义。我们发现，即使在森林平均吸收高达 90% 的红移处，莱曼阿尔法森林中的小尺度结构对 IGM 的温度依然敏感。我们预测了利用现有高分辨率类星体光谱样本测量 z~5 IGM 温度所能达到的精度，并发现有可能获得有意义的约束。例如，再电离在 z~10 结束的早期再电离模型，应当能在高统计显著性上与再电离在 z~6 完成的较低红移模型区分开来。我们讨论了为稳健解释未来测量结果而可能需要对建模进行的改进。