莱曼-alpha森林中透射通量的观测概率分布函数、功率谱和相关函数

利用八个在高分辨率和高信噪比下观测的类星体样本，我们测定了莱曼-alpha森林中透射通量的概率分布函数（PDF）、功率谱和相关函数，红移分为三个区间，中心分别为z=2.41、3.00和3.89。所有结果均以表格形式给出，包含完整的误差协方差矩阵，以便与任何数值模拟和其他数据集进行比较。观测结果与Omega=0.4的Lambda-CDM模型的莱曼-alpha森林数值模拟进行了比较，该模型已知与其他大尺度结构观测约束一致。如果调整平均透射通量以匹配观测，PDF符合得很好。在高流量和低红移处发现观测与预测PDF之间存在微小差异，这可能是由于拟合光谱连续谱的不确定效应所致。利用数值模拟，我们展示了如何利用流量功率谱恢复密度涨落的原初功率谱。从我们的八个类星体样本中，我们测得质量功率谱的振幅对应于k=0.04(km/s)^{-1}和z=3处每单位ln(k)的线性方差为$\Delta^2_\rho(k)=0.72\pm0.09$，同一k附近的功率谱斜率为$n_p=-2.55\pm0.10$（统计误差棒）。结果与Croft等人（1999）在统计上一致，尽管我们的均方根涨落值低0.75倍。对于我们所用的Lambda-CDM模型，推导出的原初斜率为$n=0.93\pm0.10$，归一化为$\sigma_8=0.68+1.16(0.95-n)\pm0.04$。