涨落对氦电离背景的影响

解释 He II 再电离纪元之后的 He II Ly{\alpha} 吸收光谱需要了解 He II 电离背景。虽然过去的工作已模拟了平均背景的演化，但标准的宇宙学辐射转移技术假设辐射场是均匀的，尽管主导背景的（稀有的）明亮类星体具有离散性质。我们实现了一个宇宙学辐射转移模型，其中包含了关于类星体电离光谱和光度函数以及 IGM 吸收体分布的最新约束。我们还首次通过两种方式估算了涨落对演化连续体不透明度的影响：一是将电离背景幅度的完整分布纳入标准方法，二是明确将类星体视为离散但孤立的源。我们的模型得出的 He II 电离率随红移急剧演化，从 z=3.0 到 z=2.5 增加了约 2 倍。这导致了平均 He II Ly{\alpha} 光深度的快速演化——正如最近所观测到的那样——而无需诉诸 He II 的再电离。观测到的行为反而可能是由于随着较高 H I 柱密度吸收体中的氦完全电离，电离光子的平均自由程发生快速演化所致。