红移 $z \sim 6$ 处类星体邻近区的时变行为

自二十年前发现 $z\sim 6$ 类星体以来，对其 Ly$\alpha$ 透明邻近区的研究主要集中在其作为宇宙再电离探测手段的效用上。但即使在高度电离的星系际介质中，这些区域也为确定支配类星体活动及其超大质量黑洞伴随增长的时标提供了丰富的实验室。在这项工作中，我们使用一套类星体邻近区的一维辐射转移模拟，探索其在 $\sim10^3$ 到 $10^8$ 年活动时标下的时变行为。以平滑 Ly$\alpha$ 透射率降至 10% 以下的距离(记为 $R_p$)所量化的模拟邻近区大小与观测极为吻合，除少数特别小的区域被归因于极短 $\lesssim 10^4$ 年的寿命外。我们开发了一个具有物理动机的邻近区半解析模型，该模型捕捉了其平衡与非平衡行为的主要特征，并利用该模型研究 $\lesssim10^5$ 年尺度的类星体变异性如何印记在观测邻近区大小的分布上。我们表明，基于观测到的 $R_p$ 分布与我们的“灯泡”(即稳定恒定发射)光变曲线模型预测之间的良好吻合，不利于类星体电离光度在 $\lesssim10^4$ 年尺度上的大幅变化。