重建 $z\sim 6$ 类星体周围的大尺度温度轮廓
宇宙学与河外天体物理
2023-01-18 v1 星系天体物理
摘要
高红移类星体将其周围的 HeII 电离为 HeIII，在此过程中加热星际介质（IGM）并创造出具有升高温度的大范围区域。在本工作中，我们展示了一种基于卷积神经网络（CNN）的方法来恢复类星体邻近区内平均宇宙密度处温度 的空间轮廓。我们用取自 Cosmic Reionization on Computers 模拟的合成光谱训练该神经网络。我们发现，在观测不确定性可忽略的理想情况下，简单 CNN 能够以约 K 的精度恢复温度轮廓。我们测试了 CNN 的鲁棒性，发现其对类星体宿主暗物质晕质量、类星体连续谱和电离通量的不确定性具有鲁棒性。我们还发现 CNN 对类星体光谱的硬度具有良好的泛化能力。饱和像素对精度构成较大问题，并可能将邻近区外部区域的精度降至 K。利用我们的方法，可以区分气体位于类星体所创造的 HeIII 区域内部还是外部。由于 HeIII 区域的大小与类星体总寿命密切相关，该方法在限制 Myr 时标上的类星体寿命方面具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2208.13787,
title = {Reconstructing Large-scale Temperature Profiles around $z\sim 6$ Quasars},
author = {Huanqing Chen and Rupert Croft and Nickolay Y. Gnedin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13787},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 11 figures, comments welcome