HeII再电离后莱曼α森林有效光学深度的演化
宇宙学与河外天体物理
2015-05-13 v2
摘要
三项独立的观测研究现已探测到在莱曼α森林有效光学深度的平滑红移演化中，于z=3.2处存在一个狭窄的（Δz ~ 0.5）凹陷。该特征先前被解释为HeII再电离时期IGM中快速光加热的间接标志。我们使用非均匀HeII再电离的半解析模型和莱曼α森林的高分辨率流体动力学模拟来检验这一解释。相反，我们发现，从z=3.4开始，IGM温度的快速（Δz ~ 0.2）提升（ΔT ~ 10^4 K）会在莱曼α有效光学深度中产生一种易于理解且通用的演化，其中不透明度突然降低，随后主要由低密度IGM中的绝热冷却驱动，不透明度逐渐单调恢复。这种行为与观测数据中的狭窄特征不一致。如果HeII再电离期间的光加热如近期理论研究所示扩展到多个红移单位，那么莱曼α不透明度将随红移平滑演化。我们得出结论，观测到的莱曼α森林有效光学深度中的尖锐凹陷更可能是由z=3.2附近氢光电离率的狭窄峰值引起的，并认为它可能源于HeII再电离期间再处理辐射的调制，或莱曼极限系统的不透明度。
引用
@article{arxiv.0901.3966,
title = {The evolution of the Lyman-alpha forest effective optical depth following HeII reionisation},
author = {James S. Bolton and S. Peng Oh and Steven R. Furlanetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.3966},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 7 figures, accepted to MNRAS with minor revisions