EAGLE 模拟中高红移星系与类星体周围中性氢的分布

在红移 z ~ 2-3 处，莱曼断裂星系 (LBGs) 和明亮类星体周围柱密度高于 $\sim 10^{17} \rm{cm}^{-2}$ 的中性氢 (HI) 的高覆盖分数，已被视为星系形成模拟面临的一项挑战。我们利用 EAGLE 宇宙学流体动力学模拟来研究高红移星系周围 HI 的分布；该模拟已被证明能再现广泛的星系性质，且其子网格反馈在标定过程中未考虑气体性质。我们预测，晕内强 HI 吸收体 ($N_{\rm{HI}} \gtrsim 10^{17} \rm{cm}^{-2}$) 的覆盖分数随红移快速增加，但仅微弱依赖于晕质量。对于大质量 ($M_{200} \gtrsim 10^{12} {\rm M_{\odot}}$) 晕，其覆盖分数轮廓近乎尺度不变，我们提供了能再现模拟结果的拟合函数。虽然需要将高效反馈将 HI 覆盖分数提升至观测到的高值，但在固定质量的晕内外，强吸收体的分布对恒星反馈强度两倍的变化不敏感。相反，在固定恒星质量下，预测的 HI 分布对反馈效率高度敏感。基准 EAGLE 模拟同时再现了观测到的 HI 全球柱密度分布函数，以及 LBGs 和明亮类星体周围强 HI 吸收体的观测径向覆盖分数轮廓。