探测氦电离紫外背景的不均匀性

我们给出一项分析，结合了对紫外与光学类星体光谱中氢（H I）、氦（He II）和氧（O VI）星系际吸收的同时测量。通过 $\eta$（单次电离氦与中性氢柱密度之比）将 H I 与 He II 莱曼阿尔法森林相结合，被认为对河外紫外背景的大尺度不均匀性敏感。我们通过测量同样对紫外背景敏感的相关五次电离氧（O VI）吸收来检验这一论断。我们将像素光深技术应用于在不同尺度上滤波的高 $\eta$ 与低 $\eta$ 样本中的 O VI 吸收。该滤波尺度旨在代表任何相干氧过剩/缺失的主导尺度。我们在 $\bar{z}\approx 2.6$ 的 HE 2347-4342 上发现低 $\eta$ 样本中在 $\sim$10 cMpc 尺度上存在 O VI 光深过剩的 $2\sigma$ 探测，与硬紫外光子的大尺度过剩一致。然而，对于 $\bar{z}\approx 2.5$ 的 HS 1700+6416，我们发现测得的 O VI 吸收对 $\eta$ 的差异不敏感。HS 1700+6416 整体也表现出相对缺乏 O VI，与 HE 2347-4342 相差 $6\sigma$。这意味着紫外背景在 $\gtrsim$200 cMpc 尺度上存在不均匀性，硬紫外区域在 $\sim$10 cMpc 尺度上具有内部电离结构，而软紫外区域未显示此类结构。此外，我们在 HE 2347-4342 的 He II Gunn-Peterson 槽上进行了 O VI 的像素光深搜寻，发现结果与后氦再电离时期条件一致。