观测 Ly-α 林盾的统计特征及其对线性功率谱的影响

我们研究了约 6000 条在 19 条高分辨率 QSO 光谱中观测到的 Ly-α 吸收特征，基于 Zel'dovich 理论构建的暗物质结构元素形成与演化模型。该模型断言，吸收在暗物质和气体的线性与非线性绝热或冲击压缩过程中形成。这使我们能够将吸收的柱密度与暗物质和气体分量的过密度与观测到的中性氢柱密度、红移和多普勒参数联系起来，并展示在高红移处我们观察到的自相似结构演化时序具有高斯初始扰动。我们指出，较冷的吸收对应于银河尺度的快速膨胀区域，这些区域代表大幅负密度扰动。我们扩展并改进了 Demiański & Doroshkevich (2003b) 提出的测量初始扰动功率谱的方法。该方法将观测到的分离距离和暗物质柱密度联系到初始速度场的关联函数上。我们在尺度 $10 > D > 0.15$ Mpc/h 处恢复了冷暗物质(CDM) 类似的功率谱，精度约为 ~15%。然而在尺度 $\sim 3 - 150 h^{-1}$kpc 处，测得的功率谱与 CDM 类似谱之间存在差异。这一结果暗示可能存在复杂的内卷起，伴随小尺度上的额外功率产生。