宇宙网对色散测量的贡献

重子的宏观分布对引力坍缩、并合和星系反馈敏感。被称为宇宙网的其大尺度结构 (LSS) 可被分类为晕、纤维状结构和空洞。快速射电暴 (FRBs) 是河外源，在其传播路径上经历色散。它们通过其色散测量 (DMs) 提供沿视线方向电离物质的洞察，并已被研究作为 LSS 重子分数、弥漫重子分布以及宇宙学参数的探针。我们使用宇宙学模拟 IllustrisTNG 研究 FRB 在穿越不同类型 LSS 时累积的 DMs。我们结合了推导电子密度、分类 LSS 和追踪 FRB 视线的方法。我们沿随机视线识别晕、纤维状结构、空洞和坍缩结构，并计算它们的 DM 贡献。我们分析了宇宙网中随红移演化的宇宙学 DM 分量。我们发现纤维状结构的贡献占主导，对于源自 z=0.1 与 z=5 的 FRB，其平均值从约 71% 增至约 80%，而晕的贡献下降，空洞贡献保持在约 1% 以内的一致水平。大部分 DM 方差源自晕和纤维状结构，可能使仅含空洞的视线成为宇宙学参数更精确的探针。我们发现，平均而言，源自 z=1 的 FRB 将相交约 1.8 个前景坍缩结构，对于 z=5 的 FRB 则增至约 12.4 个结构。我们的视线与任意质量的 TNG 结构之间的碰撞参数，似乎与报道的可能与星系相交的 FRB 一致。然而，我们测得这些结构的平均累积 DM 低于文献中这些 FRB 所报道的 $\sim90\;{\rm pc\;cm^{-3}}$ DM 超出值，表明部分 DM 可能源自结构本身之外。