利用大尺度重 ionized模拟研究Ly-α林区的暗间隙

宇宙重 ionized阶段的星际介质（IGM）的物理条件尚未完全理解。最近报告称，使用扩展的XQR-30类星系质谱 spectra发现了意外的大尺度（≥150 h^{-1}cMpc）Ly-α传输flux相关，这对重 ionized末期阶段提出了有趣的挑战。在本工作中，我们利用高效的大容量（~1 Gpc）模拟框架，探讨了Ly-α林区暗间隙分布（定义为传输flux低于0.05的区域）作为IGM的另一种敏感探针。通过构建一套具有物理动机的模型变体（即，变化重 ionized红移、IGM温度和离子化-光子平均自由路径），我们生成合成sightline，并将其预测的暗间隙累积分布与观测到的spectra（在红移区间Δz=0.2）进行比较。我们发现，大多数模型在定性上与数据达到了一致性。涉及稍晚重 ionized完成（z~5.4）的情景提供了最接近的匹配，而短常量平均自由路径模型在较低红移处被数据所排斥。这些发现对正在形成的以z≤5.7结束的重 ionized情景提供了定性支持，尽管不能排除稍早重 ionized并伴随增强的后- ionized紫外（UV）背景波动。类似的结论也得出于长暗间隙（L≥30 h^{-1}cMpc）比例的红移分布。然而，模型变体仍无法再现观察到的在异常大尺度上的强烈flux相关，这仍是一个待进一步调查的问题。