X 射线预热在后再电离星系际介质中的持久效应

X 射线光子可深入穿透星系际介质（IGM），导致在宇宙再电离之前对 IGM 的预热。X 射线预热抹去了部分小尺度结构，否则这些结构将存在于电离前沿通过之前。精确建模小尺度结构对后再电离 IGM 至关重要，因为小尺度结构最终是氢再电离长期遗留物的主导来源。然而，X 射线预热在氢再电离化石中的精确影响高度不确定。在这项工作中，我们首次通过高质分辨率流体动力学模拟探索并确立了 X 射线预热在后再电离 IGM 中的持久影响。我们发现，添加 X 射线预热天体物理学会导致非均匀再电离效应在 Lyman-$\alpha$ 森林中的总体影响减弱——取决于具体的 X 射线方案——在低红移（$z \sim 2$）处相对于无 X 射线预热模型。然而，在高红移（$z \sim 4$），我们的结果表明 Lyman-$\alpha$ 森林中再电离遗留物增强，因为相较于无预热情形 IGM 变得更加透明。因此，在 Lyman-$\alpha$ 建模中忽略 X 射线预热会导致宇宙学参数的有偏推断。尽管如此，乐观地看，纳入 X 射线预热成为探测宇宙黎明天体物理学的一条有前景的新途径。