天体物理学 > 宇宙学与非星系天体物理学
[提交于 2024年4月30日
]
标题: 宇宙再电离的计算机模拟:电离背景和平均自由程的演化
标题: Cosmic Reionization on Computers: The Evolution of Ionizing Background and Mean Free Path
摘要: 再电离末期阶段的观测表明,在$z\approx 5-6$时,电离背景并不均匀且平均自由程(MFP)发生剧烈变化。 由于 MFP 与 Lyman 限制系统和阻尼 Lyman-alpha 系统(LLSs 和 DLAs,即电离光子的“汇”)的分布密切相关,因此理解它们非常重要。 在这项研究中,我们利用了 CROC 模拟,这些模拟既具有足够的空间分辨率以解析星系形成和 LLSs,同时结合了完全耦合的辐射传输来模拟再电离过程。 在我们的分析中,我们将电离背景和 MFP 的演化联系起来。 我们分析了两个具有不同再电离历史的 CROC 盒子,并发现两种模拟中的电离背景分布显示出显著的偏斜度,偏离了对数正态分布。 此外,晚再电离盒中的电离背景在$z\approx5$时仍显示出显著波动($\sim 40\%$)。 我们还测量了从潜在类星体宿主晕中心 0.15 pMpc 处开始视线方向上的 MFP。 从这些视线方向测得的 MFP 演化表现出一个拐点,该拐点与每个盒子再电离历史中所有中性岛屿消失的时间(盒子再电离历史的“脚踝”)一致。 在没有 LLSs 的情况下,MFP 在$z\approx 5$时会偏高$\approx 20\%$。 我们还将随机视线方向上测得的 MFP 进行了比较。 我们发现,在$z\approx 5$时,从大质量晕中心开始的视线方向上测得的 MFP 比随机视线方向上测得的 MFP 系统性地小$\approx 10\%$。 我们认为这种差异是由于大质量晕 1 pMpc 范围内密集结构的集中效应所致。 我们的研究结果强调了高保真模型在解释观测测量中的重要性。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.