通过渗流理论审视再电离
宇宙学与河外天体物理
2016-02-17 v2
摘要
星系间氢的再电离在过去二十年受到了强烈的理論审视。在此，我们正式将该过程视为渗流过程和相变。利用半数值模拟，我们证明一个无限大的电离区在电离分数约0.1处突然出现，并迅速增长以涵盖大部分电离气体：到电离分数0.3时，近百分之九十的电离物质是该区域的一部分。在再电离的大部分时间里，几乎所有星系间介质仅被划分为两个区域，一个电离，一个中性，且两者在范围上都是无限的。我们还表明，在此转变点之前和附近存在的离散电离区在体积上遵循近幂律分布，在对数尺寸间隔内对总填充因子贡献相等，直到体积上的急剧截断。这些性质是渗流过程共有的，其详细行为源于底层密度场中的长程关联。这些见解对于理解再电离期间电离和中性气体的分布至关重要，并为将再电离直观描述为“重叠”过程提供了精确含义。
引用
@article{arxiv.1511.01521,
title = {Reionization Through the Lens of Percolation Theory},
author = {Steven R. Furlanetto and S. Peng Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01521},
year = {2016}
}
备注
16 pages, version accepted by MNRAS (conclusions unchanged from original)