再电离时期物理定义的星际介质复合团块因子

复合团块因子 $C$ 是宇宙再电离建模中的一个关键参数，但其值对星际介质 (IGM) 的定义很敏感。我们使用 GAMER 自适应网格细化宇宙流体动力学模拟代码研究了团块因子。我们引入了一种基于电离光子有效透射因子的、新的具有物理动机的 IGM 定义。我们进行了不同均匀紫外背景强度下的大尺度全盒模拟，发现我们物理定义的团块因子显著低于从传统超密度阈值推导出的值。我们还引入了一个区分中性分数体积加权平均值和质量加权平均值的解析模型，并发现再电离时机的差异 $\Delta z \sim 2$ 取决于假设的团块因子以及体积加权和质量加权中性分数之间的关系。我们的放大模拟进一步表明，虽然超新星反馈在局部增加了团块因子，但该效应局限于 $\sim 100$ kpc 尺度，并未显著改变全局团块因子。显著降低的团块因子减少了所需的电离光子预算，可能缓解由活动星系核等罕见明亮源驱动的再电离模型的紧张关系。