小尺度结构与高红移 HI

气体动力学的宇宙模拟认为，Lyα 林克主要由“小尺度结构”——即 filaments 和 sheets——产生，这些结构是今日银河超星系团的高红移类比。在 Lyα 云与由 IGM 水平波动产生的“Gunn-Peterson”吸收之间不存在明确的区分——Lyα 林克就是 Gunn-Peterson 效应。Lyα 限界和阻尼 Lyα 吸收发生在形成银河的辐射冷却气体中。在 $z\sim2-3$ 时，大部分气体位于与 Lyα 林克相关的光离化、稀疏介质中，但大部分中性气体位于阻尼 Lyα 系统中。我们讨论了在层级化结构形成情景下宇宙气体的通用演化，特别关注在探测高红移 HI 21cm 发射方面的前景。基于当下星系团质量函数的尺度论证表明，$z\sim3$ 时质量为 $M_{HI}>\sim5e11 h^{-1} \msun$ 的对象应极其罕见，因此使用现有仪器探测将困难。类似 Square Kilometer Array 的仪器能够在高红移探测单个阻尼 Lyα 系统，从而能够以类似当今银河红移测绘局部大尺度结构的方式，描绘高红移宇宙的结构。