冷暗物质宇宙学下低红移 Lyman α 森林
天体物理学
2009-10-26 v1
摘要
我们研究了在四种冷暗物质 (CDM) 宇宙学下的低红移 Lyman α 森林的物理起源。我们的主要结论对宇宙学模型不敏感，但依赖于我们假设 UV 背景在低红移时衰减的假设。我们发现，宇宙的膨胀在 z > 1.7 时驱动 dN/dz（单位 z 内吸收体数目）的快速演化，但在更低的红移时，UV 背景的衰减抵消了膨胀的影响，导致演化缓慢。在每个红移处，较弱的线主要来自来自中等涨落的 diffuse、未冲击的星际介质 (IGM)，而较强的线则来自较高过密度的冲击或辐射冷却气体。然而，固定过密度结构相关的中性氢柱列密度会随着宇宙膨胀而下降，因此在 z = 0 时的吸收体在动力学上类似于在 z = 2-3 时柱列密度高出 10 到 50 倍的吸收体。我们发现没有明确的区别存在于源自“星系晕膜”与源自更大尺度结构的线之间；然而，星系倾向于位于产生强 Lyman α 线的 IGM 密集区域附近。这些模拟提供了一个统一的物理图景，解释了低红移 Lyman α 森林最显著的观测特性：(1) dN/dz 演化在 z ~ 1.7 处出现明显的转变；(2) 较高等效宽度吸收体的演化更快；(3) Lyman α 等效宽度随星系影响参数减小而增加；(4) 较强的线倾向于靠近星系，而较弱的线则 traces 更扩散的大尺度结构。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9807177,
title = {The Low Redshift Lyman Alpha Forest in Cold Dark Matter Cosmologies},
author = {Romeel Dave' and Lars Hernquist and Neal Katz and David Weinberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9807177},
year = {2009}
}
备注
57 pages, 18 figures, submitted to ApJ