Der Ursprung der charakteristischen Form und Streuung der intergalaktischen Dämpfwellen während der Reionisation

ZUSAMMENFASSUNG Ly α Dämpfwellen in den Spektren heller Objekte bei hohem Rotverschiebung sind ein nützlicher Indikator für den Ionisationszustand des intergalaktischen Mediums während der Reionisationsära. Es wurde kürzlich festgestellt, dass trotz der inhomogenen Natur der Reionisation diese Dämpfwellen eine charakteristische Form aufweisen, die stark von der volumengewichteten durchschnittlichen neutralen Wasserstofffraktion des intergalaktischen Mediums abhängt. Hier präsentieren wir eine genauere Untersuchung dieser Beobachtung anhand einer Simulation der fleckigen Reionisation aus der Sherwood–Relics-Simulationssuite. Wir zeigen, dass die charakteristische Form und Streuung der Dämpfwellen durch die durchschnittliche neutrale Wasserstoffdichte entlang der Sichtlinie bestimmt werden, gewichtet nach ihrem Beitrag zur optischen Tiefe, die die Dämpfwelle erzeugt. Wir stellen fest, dass es eine Rotverschiebungsabhängigkeit in der charakteristischen Form aufgrund der Expansion des Universums gibt. Schließlich zeigen wir, dass es möglich ist, zwischen den Formen der Dämpfwellen in Galaxien und jungen (oder schwachen) Quasaren an verschiedenen Punkten in der Reionisationsgeschichte bei großen Geschwindigkeitsverschiebungen ab dem Punkt, an dem die Transmission erstmals Null erreicht, zu differenzieren.