QSO 重元素吸收线系统的形态与演化

我们对 C IV 和 Mg II 吸收线系统在 1-16 \hMpc 的引力尺度上的聚类进行了分析，利用了来自重元素 QSO 吸收体的广泛目录，其平均红移为 2.2(C IV) 和 0.9(Mg II)。我们发现，对于整个 C IV 样本，吸收体的线-of-sight 相关函数可采用指数为 $\gamma = 1.75 ^{+0.50}_{-0.70}$ 的幂律函数拟合，给出的引力尺度相关长度 $r_0 = 3.4 ^{+0.7}_{-1.0}$ \hMpc ($q_0=0.5$)。因此，高红移时吸收体的聚类形式类似于低红移的星系和星系团，规模使得吸收体在星系团尺度上具有相关性。我们还追踪了从 $z=3$ 到 $z=0.9$ 的相关函数平均幅度 $\xi_0(z)$ 的演化。我们发现，当以 $\xi_0(z)\propto (1+z)^{-(3+\epsilon)+\gamma}$ 对其进行参数化时，该幅度随红移减小而快速增长，以 $\epsilon = 2.05 \pm 1.0$ ($q_0=0.5$) 为最大似然值。当外推至零红移时，相关长度为 $r_0 = 30 ^{+22}_{-13}$ \hMpc。这表明，强 C IV 和 Mg II 吸收体在百万尺度上是高密度空间区域的偏差性示踪器，沿视线聚集的强吸收体是星系团和星系超团的指示器。这一结论得到最近观测到“Lyman 破界”星系的支持。吸收体聚类的快速增长类似于在关键宇宙中从引力不稳定性线性理论预期的增长，与引力引起的扰动生长相一致。