宇宙再电离期间HII区的拓扑结构与尺度
宇宙学与河外天体物理
2012-05-11 v3
摘要
我们利用大尺度再电离模拟的结果，探索了表征再电离期间HII区拓扑结构和尺度的方法。我们使用了四种独立的方法来表征电离区的尺度。其中三种方法给出了完整的尺度分布：朋友的朋友(FOF)方法、球平均方法(SPA)和电离分数功率谱(PS)。后三种方法互为补充：FOF方法捕捉了小尺度HII区的尺度分布，这些区域对总电离分数的贡献很小；球平均方法提供了对构成电离分数主要贡献的HII区平均尺度的平滑测量；而功率谱在保留尺度分布更多细节的同时，也提供了类似的测量。我们表征HII区尺度的第四种方法是通过将HII区的总体积除以其总表面积（即3V/A）得到的平均尺度，该值通过电离分数场的相应闵可夫斯基泛函之比计算得出。为了表征电离区的拓扑结构，我们计算了欧拉示性数的演化。我们发现，再电离前半段的拓扑演化与高斯密度场的由内向外再电离过程一致。我们利用这些技术研究了尺度和拓扑结构对某些基本源性质的依赖性，例如晕质量-光比、晕对再电离负反馈的敏感性，以及源形成所需的最小晕质量。我们发现，电离区内电离源的抑制会减缓HII区的增长，并改变其尺度分布。此外，包含抑制效应的模拟的拓扑结构更为复杂。（摘要删节）
引用
@article{arxiv.1006.2016,
title = {Topology and Sizes of HII Regions during Cosmic Reionization},
author = {Martina M. Friedrich and Garrelt Mellema and Marcelo A. Alvarez and Paul R. Shapiro and Ilian T. Iliev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.2016},
year = {2012}
}
备注
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