The Lyman-alpha Forest Flux Distribution at z\sim 5.2 and the Evolution of the Ionizing Background
我们利用z>2.5时莱曼-α森林平均透射通量的红移演化来推断电离背景强度的演化，并利用产生莱曼-α森林的星系际气体密度分布的理论预测。适当的背景强度随着红移而逐渐下降，在z=3和z=5之间以因子\sim 3下降。莱曼-α森林的引力结构形成理论表明，在观测到的最高红移类星体的平均透射通量为\bar{F} =0.1的情况下，（平均莱曼-α森林红移z=5.2），只有大约3%的莱曼-α光谱应该具有高于连续谱的50%的通量，并且假定均匀的电离背景强度，小于0.5%的像素应当具有高于连续谱的75%的通量。我们表明，这是符合范等人所示的频谱。
2000-08-02 astro-ph
Radiation Pressure in Lyman-alpha Forest Clouds
有效复合系数，alpha_eff，细化光学薄的情况下。本文用数密度和平均自由程计算了Lyman α和HeII Lyman α的辐射压，并假定Lyman α云与膨胀星系间介质之间的压力平衡为n_iT_i = n_cT_c。本文给出了在一个物质主导的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的等温和绝热膨胀的Lyman-alpha森林云的数值模型，其中包括了不同开启时间zon = 20，10和5，q 0 = 1/2的演化紫外源（QSO）。这些模型得出的结论是，辐射压力和类星体的开启时间是显着的，在确定的物理尺寸，D和中性氢柱密度，N（HI），允许稳定的莱曼α森林云的范围。这份手稿写于1989年，从未提交出版。
2007-05-01 astro-ph
Prospects for Constraining Neutrino Mass Using Planck and Lyman-Alpha Forest Data
在本文中，我们调查如何以及普朗克和莱曼-阿尔法森林数据将能够约束中微子质量的总和，因此，结合味振荡实验，能够确定中微子的绝对质量。普朗克和莱曼-阿尔法巡天一起，似乎有可能对中微子质量的倒置层次模型施加压力。然而，即使对未来Lyman-Alpha数据集的精度进行乐观假设，也不可能确认最小质量正态层次。
2007-05-22 astro-ph
Constraints on the Unseen Galaxy Population from the Lyman-alpha Forest
在这里，我们描述的结果，我们试图确定什么类型的星系是负责莱曼α森林吸收系统，根据我们正在进行的成像和光谱调查的暗弱星系在HST光谱目标类星体领域。我们的主要结论是，莱曼α森林的大部分或多或少出现在正常星系（跨越正常范围的光度和形态），任何“看不见”的低表面亮度星系都不太可能对宇宙的光度密度做出显着贡献。
1998-12-15 astro-ph
Strong Clustering in the Low Redshift Lyman-$α$ Forest
莱曼α森林的两点关联函数$ξ$在250-500 km/s的尺度上（0 < z < 1.3）是很大的，$ξ= 1.8^{+1.6}_{-1.2}$> 90%置信水平。这种关联函数比在高红移（z > 1.7）时更强，在高红移时，速度> 250 km/s时，相关函数为$ξ\approx 0.2$。
1996-05-10 astro-ph
The He II Opacity of the Lyman-alpha Forest and the Intergalactic Medium
基于Ly-a森林吸收分布的经验公式，我们使用Monte-Carlo技术来计算这些森林谱线产生的平均HeII光学深度。一个实质性的贡献HeII吸收来自星系际气体，超出了HI吸收的观测极限的极其稀薄的区域。
1997-11-12 astro-ph
Large-scale structure in the Lyman-alpha forest -- A new technique
我们提出了一种新的技术来检测结构的Mpc尺度上的莱曼α森林。该技术很容易在实践中应用，因为它不涉及吸收线拟合，而是基于透射通量的统计。它识别和评估高密度或低密度莱曼α吸收区域的统计学意义，并且对数据的质量相当不敏感。使用广泛的模拟，我们证明了新的方法是显着更敏感的检测大尺度结构的莱曼-α森林比传统的两点关联函数分析拟合的吸收线。
1998-08-10 astro-ph
Lyman Alpha Absorber Correlations and the Bias of the Lyman Alpha Forest
莱曼α吸收体相关性包含与特定类别的吸收体相关的基本密度分布的信息。因此，他们提供了一个机会，独立测量莱曼阿尔法森林的“偏差”，即HI柱密度和底层暗物质密度之间的关系。在这些程序中，我们使用流体动力学模拟来研究这种偏差的演变是否可以从可观察到的相关性中测量。不幸的是，在z<1时IGM中日益复杂的物理学使得直接测量偏差变得困难。然而，目前的模拟做HI吸收体的相关性，在广泛的协议与观察在高和低红移的预测，从而加强了这些模型给出的偏置演化预测。
2002-12-17 astro-ph
Constraints on the Primordial Power Spectrum from High Resolution Lyman-alpha Forest Spectra and WMAP
对大尺度上的宇宙微波背景和小尺度上的莱曼α森林的联合分析提供了足够长的杠杆臂，以获得对原始密度波动功率谱的斜率和曲率的强约束。我们将第一年的WMAP数据和Viel等人（2004）推断的暗物质功率谱结合起来，给出了两组不同的高分辨率和高信噪比类星体吸收谱的结果：Croft等人（2002）的样本，中值红移z=2.72; LUQAS样本（Kim等人2004），中值红移z=2.125。如果我们不包括谱指数的运行，则物质波动的{ \it rms}波动幅度的最佳拟合值为σ_8 =0.94 ± 0.08和n=0.99 ± 0.03。具有运行光谱指数的最佳拟合模型具有参数n=0.959 +-0.036和n_run=-0.033 +-0.025。因此，数据是一致的无标度的原始功率谱没有运行的频谱指数。我们进一步包括张量模式和限制慢卷参数的通货膨胀。
2004-11-01 astro-ph
Simulating the Lyman Alpha Forest
在本文中，我们审查的重要性，莱曼α森林作为一个探针的结构形成在宇宙中。我们首先讨论的统计数据用于描述莱曼α森林和数值技术用于产生模拟光谱的森林从一个给定的宇宙学模型。然后，我们讨论的吸收结构，出现从这些数值模拟的物理图片。最后，我们评论如何两个统计，柱密度分布和b参数分布的斜率，可用于约束竞争的宇宙学。
1998-08-04 astro-ph
The Flux Auto- and Cross-Correlation of the Lyman-alpha Forest. I. Spectroscopy of QSO Pairs with Arcminute Separations and Similar Redshifts
莱曼α森林为宇宙学研究开辟了一个新的红移区域。在z > 2时，它提供了宇宙几何的独特探测，并对不受标准蜡烛或尺子假设影响的暗能量提供了独立的约束。在本系列的第一篇论文中，我们提出并讨论了利用类星体对中观测到的莱曼α森林进行Alcock-Paczynski检验的新应用，获得中等分辨率光谱的结果（FWHM ~ 2.5埃）的Lyman-alpha森林中具有小红移差异（Δ z < 0.25，z > 2.2）和角分分离（<5 '）的成对类星体。这个数据集，由7个单独的类星体，35对，和一个三重态，也非常适合未来的调查的相干性莱曼-α吸收的横向尺度上的1百万秒差距和横向邻近效应。我们注意到七个修订以前公布的类星体标识和/或红移。
2008-03-12 astro-ph
Line versus Flux Statistics -- Considerations for the Low Redshift Lyman-alpha Forest
在研究高红移（$z > 2$）莱曼α森林中，通量/透射功率谱已成为一种流行的统计工具。在低红移时，森林已经稀疏成一系列孤立的吸收线，通量统计的动机不太明显。在这里，我们研究通量与线相关性的相对优点，并推导出一个简单的条件下，一个是优于其他纯粹的统计理由。系统误差可能发挥了重要作用，在这方面的讨论，他们概述以及。
2003-01-16 astro-ph
Beyond Lyman-alpha: Constraints and Consistency Tests from the Lyman-beta Forest
类星体光谱中973和1026埃之间的静止坐标系波长的吸收来自两个来源（除了偶尔的金属）：一个是由于低红移的材料的莱曼α（Lya）吸收，另一个是由于高红移的莱曼β（Lyb）吸收。这两个吸收源由于它们的物理分离很宽，所以在很好的近似下是不相关的。因此，在类星体光谱的这个区域中，吸收的两点相关性被巧妙地分解为两部分：高z的Lyb相关性和低z的Lya相关性。后者可以独立地测量类星体光谱在较低的红移使用目前的技术。然后，一个简单的除法提供了一种方法，可以在统计上将Lyb两点相关性从Lya相关性中分离出来。这种技术的几个应用进行了讨论。首先，由于Lyb的吸收截面比Lya低约5倍，因此Lyb森林是更好的星系际介质（IGM）探测器，在较高的红移下，Lya吸收通常是饱和的。其次，出于同样的原因，Lyb森林允许更好地测量IGM在更高的超密度下的状态方程，当与Lya森林结合使用时，对它的斜率产生更强的约束。第三，基于引力不稳定性的Lya森林模型对Lyb森林做出了独特的预测，可以根据观测结果进行测试。我们简要地指出，影响高密度区域，但留下低密度结构完整的反馈过程可能会更好地约束的Lyb森林。
2004-02-26 astro-ph
The Kast Ground Based UV Spectral Survey of 79 QSOs at Redshift 2 for Lyman Alpha Forest and Metal Absorption
本文介绍了利用Lick天文台Shane 3 m望远镜上的Kast摄谱仪对79个类星体进行的中等分辨率（~1.15 Angstrom/pixel）巡天。光谱跨越3175-5880埃的波长范围，并且在显示莱曼α森林吸收的光谱区域中具有6-20的典型信噪比。类星体的平均发射红移为z=2.17，几乎所有的类星体都覆盖了莱曼α和莱曼β之间的整个莱曼α森林。虽然类星体被选择来避免BAL，但调查中的两个类星体是BAL，其中一个是新发现的。我们列出了在总共140个吸收系统中观察到的HI和金属离子。我们还确定了526条发射线，并列出了它们的观测波长，以及类星体的新红移。我们确定森林中3条发射线或线混合的其余波长为1070.95 +/- 1.00、1123.13 +/- 0.51和1175.88 +/- 0.30埃。
2004-05-04 astro-ph
Are the Lyman alpha forest "clouds" expanding pancakes?
从近距离类星体对光谱中的一致吸收推断出的莱曼α“云”的大尺寸表明，这些是短暂的扁平结构，密度很小。有人认为，所观察到的吸收体应该优先位于宇宙的欠密区域，并且通常应该比哈勃流膨胀得更快。
1995-12-06 astro-ph
Distribution of the Lyman-alpha Forest at z = 0.0-1.7
本文分析了用HST FOS拍摄的152个类星体的Ly- $α$森林光谱。$α$系在$0<z<1.7$处几乎没有进化.我们看到弱线和强线的演化指数之间的差异。
1997-09-15 astro-ph
Lyman-alpha Forest Constraints on the Mass of Warm Dark Matter and the Shape of the Linear Power Spectrum
冷暗物质（CDM）模型的高分辨率N体模拟预测，星系和星系团具有过度子结构的尖状晕。观测揭示了具有中心密度核的平滑晕。解决这一矛盾的一个可能方案是，暗物质是温暖的（WDM），这将抑制小尺度上的功率谱。莱曼α森林是这些尺度上的线性功率谱的一个强有力的探测器。我们使用无碰撞N体模拟来跟踪WDM模型中结构的演化，并分析从中提取的人工Lyman-alpha森林光谱。通过要求在线性功率谱中有足够的小尺度功率来再现类星体光谱中莱曼α森林的观测特性，我们推导出WDM粒子质量的下限为750 eV。这个极限对于我们关于z=3时平均密度气体（T0）温度的假设中的合理不确定性是鲁棒的。我们认为，任何模型，抑制CDM线性理论功率谱更严重的750 eV WDM粒子不能产生莱曼α森林。
2000-05-04 astro-ph
Heavy Elements in the Lyman-$α$\ Forest: Abundances and Clustering at z=3
为了研究与莱曼- $α$ \森林有关的重元素的性质，我们对引力透镜Q1422+2309进行了观测.我们在W. M上使用了HIRES仪器。凯克望远镜获得了这个z=3.63类星体的高分辨率，非常高的信噪比光谱;光谱覆盖了从莱曼- $β$ \以下到C IV发射线的波长。与以前的估计一致，我们发现，中等比例的Ly- $α$ \森林云已富集重元素的水平显着低于太阳丰度。然而，与Ly- $α$ \森林线的相当均匀的分布不同，我们发现C IV吸收线在大的速度尺度上聚集。
1995-11-09 astro-ph
The Column Density Distribution of the Lyman-Alpha Forest: A Measure of Small Scale Power
莱曼α森林中的吸收线可以被认为是沿着视线的中性氢密度的峰值。柱密度分布（吸收线的数量密度作为柱密度的函数）则是密度峰值的统计数据，其包含关于基础功率谱的信息。特别是，我们表明，分布的斜率提供了一个衡量尺度上的功率小于当今的大尺度结构的研究所探讨的。
1997-02-19 astro-ph
Strong Clustering of High-Redshift Lyman-alpha Forest Absorption Systems
我们利用与高红移莱曼α吸收系统相关的非常弱的CIV吸收线的新观测来测量高红移莱曼α线两点关联函数（TPCF）。这些非常弱的CIV吸收线跟踪小尺度的速度结构，不能解决莱曼α吸收线。我们发现：（1）N（HI）> 3.10^14 cm^{-2}的高红移Lyman α吸收系统在红移中强烈聚集，（2）由于重叠速度分量的未分辨混合，先前对Lyman α线TPCF的测量低估了吸收体的实际聚集，（3）本实验结果与Lyman α吸收系统的成簇向低柱密度延伸的假设相一致，但可能在关联函数中具有较小的振幅，（4）观测到的星系团与z \sim 2-3的星系团大体一致。我们解释这些结果表明，许多或大多数莱曼α吸收可能会出现在星系中，即使在高红移，因此，莱曼α森林探测星系形成和演化过程的红移\lesssim 5。
1996-01-30 astro-ph
Searching for fluctuations in the IGM temperature using the Lyman alpha forest
我们提出了一个统计方法来搜索的星系际介质（IGM）的温度波动使用莱曼$α$森林。小尺度上的功率（$\sim 25 \km/\s$）被用作温度计，并且该功率的波动受到约束。该方法使用Q1422+231来说明。我们没有看到温度波动的迹象。我们表明，在一个模型中，两个温度，占据可比分数的光谱，小尺度功率的比例被限制为小于3.5（对应于一个因素的温度为2.5）。我们发现，大约需要十个类星体的小尺度功率的两个波动的约束因素。
2001-02-12 astro-ph
Cosmology from the structure of the Lyman-alpha forest
一个令人信服的物理图像莱曼α森林已经出现了模拟和相关的半分析研究的结构形成模型。观测结果可以在这张图片的背景下使用森林的结构来研究宇宙学。有了动机良好的预测，不仅可以直接测试模型，而且所涉及的物理过程似乎足够简单，我们可以尝试从观测中重建基础宇宙学的各个方面。我们简要地总结了Croft等人（1997）（astro-ph/9708018）从Lyman α森林数据恢复原始质量功率谱的方法，强调了导出的P（k）与未知的“偏差因子”无关的物理原因。我们提出了一个说明性的应用程序的方法，四个类星体的“光谱”重建从公布的线列表。
1998-01-27 astro-ph
The Lyman-alpha Forest at z~4: Keck HIRES Observations of Q 0000-26
本文描述了沿类星体视线Q 0000 -26（zem=4.1）的莱曼α森林吸收云的研究。光谱是用10米凯克望远镜上的高分辨率光谱仪获得的。我们得到准确的H I柱密度和多普勒宽度分布的云Voigt轮廓拟合。我们还分析了模拟莱曼α森林光谱的匹配特性，以衡量线混合/覆盖和噪声的影响的数据。将结果与较低红移的类似研究进行比较，以研究云的性质的任何可能的演变。我们还估计的平均强度的UV背景在z=4从邻近效应的分析。
1996-11-12 astro-ph
Explaining the Lyman-alpha forest
结果表明，许多性质的Ly-alpha森林吸收剂可以使用简单的物理参数。导出了中性氢柱密度与吸收体的密度和尺寸的解析表达式，与实验和流体力学模拟结果吻合较好。提出了一个表达式来计算Ω_IGM从所观察到的列密度分布，独立的整体形状的吸收体。应用到观测到的柱密度分布表明，在高红移的重子大多数是在森林中，并提出了一个简单的解释，其形状和演化。
2001-12-03 astro-ph
Resolving the Helium Lyman-$α$ Forest: Mapping Intergalactic Gas and Ionizing Radiation at $z\approx 3$
我们给出了类星体Q 0302 -003的一个新的、高分辨率的HST/GHRS光谱，并利用HeII的$α$吸收和HI的$α$森林的高分辨率Keck光谱，探测了类星体红移$z\approx 3.3$以下的前景气体的分布和电离状态。从现有数据中得出的主要新结论是：1.检测到HeII Lyman- $α$森林; 2. "弥散“（红移空间填充）介质也被探测到，并且必须具有低密度（$Ω\le 0.01 (h/0.7)^{-3/2}$），与标准的原始核合成和早期气体坍缩成原星系的模型一致; 3.星系际电离光谱是软的（$η\ge 100$），虽然星系际氦可能主要是双电离的$z=3.3$ ; 4。氦的丰度是在一些标准的大爆炸预测的一个因素，在一个大体积的空间在高红移。
1997-02-10 astro-ph
Comparing Simulations and Observations of the Lyman-Alpha Forest I. Methodology
我们描述了比较从宇宙学模拟和观测数据中提取的光谱的技术，使用相同的方法将来自模拟的莱曼α属性与来自观测数据的属性联系起来。最终的目标是测量的相干性或聚类性质的莱曼α吸收剂使用类星体对和集团的观测。我们量化了不透明度的系统低估，这是在一定分辨率和信噪比范围内观察到的光谱的连续拟合过程中固有的。我们提出了一个自动化的过程中检测和选择的吸收功能的分辨率和信噪比的典型观测数据的莱曼α“森林”的范围内。使用这些技术，我们检测到的相干性超过横向尺度到500 h^{-1}_{50} kpc的光谱中提取的宇宙学模拟在z = 2。
2001-10-19 astro-ph
Evidence for Large Scale Structure in the Lyman alpha Forest at z>2.6
我们在2.15 < z < 3.37的Lyman alpha森林的2A分辨率光谱调查中对集中在1度直径场中的10个类星体进行了空间和红移相关性的搜索。我们发现一个信号在2.7西格玛意义的莱曼α吸收线波长之间的相关性在整个红移范围内的不同的视线。如果我们将红移范围限制为2.60 < z < 3.37，则显著性上升到3.2 sigma，如果我们进一步将样本限制为静止等效宽度为0.1 <= W 0/（A）< 0.9的线，则显著性上升到4.0 sigma。我们得出的结论是，莱曼α森林的很大一部分出现在相关长度至少超过30弧分的结构中（对于H 0 = 100 h km/s/Mpc，Omega=1.0，Lambda=0，z=2.6时，随动Mpc约为26/h）。我们还计算了莱曼α吸收体的三维两点关联函数，我们没有检测到任何显着的信号中的数据。然而，我们注意到，线混合使我们无法检测到模拟数据中莱曼α吸收体100%过密度产生的信号。我们发现，莱曼α森林红移分布提供了一个更敏感的测试，这样的聚类比三维两点关联函数。
1999-10-26 astro-ph
FUSE observations of the HeII Lyman alpha forest towards HS1700+6416
我们提出了FUSE观测的HeII莱曼α森林在红移范围2.3 < z < 2.7朝向HS 1700 +6416。在2002年10月至2003年2月期间，类星体的亮度增加了2倍。因此，在轨道夜间曝光时间为203 ks的情况下，所得光谱的质量与HE 2347 -4342数据相当。这第二视线与解决HeII莱曼α森林揭示了类似的变化的几个数量级的柱密度比η = N（HeII）/N（HI），并证实了以前的研究结果。HS 1700 +6416的金属线光谱允许检查金属线吸收对HeII柱密度的影响。
2004-10-25 astro-ph
Particle-Mesh Simulations of the Lyman-Alpha Forest
数值流体动力学模拟已被证明是一种成功的手段，再现了许多统计性质的莱曼-阿尔法森林测量高红移类星体光谱。仅基于模拟暗物质成分的伪流体动力学方法已被声称取得了相当程度的成功。我们调查的程度，两个伪方法，允许和不允许伪气体压力，能够完全流体力学加上暗物质模拟的预测相匹配。我们还解决了收敛到光谱的统计和推断的性质的莱曼-阿尔法森林作为分辨率和框大小的函数的要求。一般来说，我们发现，它是可以达到协议的通量和吸收线参数统计的累积分布在10%的水平上的完全流体动力学模拟容易实现的粒子和网格数，但很难做得更好。
2000-08-15 astro-ph
Mining for Metals in the Lyman Alpha Forest
为了确定Ly α森林中金属富集的程度，我们分析了z = 3.625的类星体Q1422+231的一个非常高的S/N光谱。我们发现，在高柱密度Ly α云，幂律柱密度分布函数的C IV继续下降到log N（C IV）= 11.7。此外，通过分析像素的光学深度，我们发现，有相当多的金属在Ly阿尔法森林比目前直接检测。
2000-02-14 astro-ph
Mg II Detection in the Lyman Alpha Forest: Metal Rich Cloud or LSB/Dwarf Galaxy?
我们报告检测镁II吸收在两个莱曼阿尔法森林云沿视线PKS 0454+039。这些云，在红移z=0.6248和z=0.9315，分别，也有很强的Fe II吸收。我们在z=0.9315的云上给出了结果。log N（HI）的上限为16.5 cm^-2。基于紫外背景光电离模型，我们推断该云具有超太阳的金属丰度。晚型恒星星族的光电离被排除。
1997-09-12 astro-ph
The neutrino mass bound from WMAP-3, the baryon acoustic peak, the SNLS supernovae and the Lyman-alpha forest
我们已经研究了中微子质量的界限，使用新的数据从WMAP 3年的数据，斯隆数字巡天测量的重子声峰，Ia型超新星从SNLS，和莱曼α森林。我们发现，即使在最一般的模型与运行的光谱指数，其中中微子的数量和暗能量状态方程是允许变化的，95%C. L。束缚在中微子质量总和上的是sum m_nu < 0.62 eV（95% C.L.），我们认为这个界限是稳健的。在更常用的约束分析中，N_nu =3，w =-1，alpha_s = 0，我们发现在不使用莱曼α数据的情况下，边界为0.48 eV。如果使用莱曼α数据，则结合收缩至\sum m_nu < 0.2-0.4 eV（95% C.L.），这主要取决于所使用的莱曼-α分析。
2006-05-29 astro-ph hep-ph
The Lyman Alpha Forest in the Spectra of QSOs
观测类星体光谱中的红移莱曼α森林吸收提供了对宇宙中气态物质分布的高灵敏度探测。在过去的二十年里，大型地面望远镜的光学光谱学，以及最近来自空间的紫外光谱学，已经产生了关于似乎是气态的、光电离的星系际介质的丰富信息，该介质部分地被恒星核合成的产物所富集，存在于数百千秒差距的相干结构中。最近的进展与宇宙水文模拟的基础上层次结构的形成模型，导致了重要的见解的物理结构引起的森林。如果这些想法是正确的，一个真正的星系间和原星系介质[在高红移（z~3），重子的主要储存库]在暗物质引力的影响下坍缩成扁平的或无结构的结构，这在背景类星体的吸收中可以看到。随着红移的减小，在密度更大的区域形成的星系，可能会增加莱曼α吸收截面的一部分。来自新一代望远镜的大数据样本与来自宇宙学模拟的人工莱曼α森林光谱之间的比较有望成为有用的宇宙学工具。
1998-06-22 astro-ph
Hubble Flow Broadening of the Lyman-alpha Forest and its Implications
类星体光谱中的莱曼-α森林线的典型宽度为20-50 km/s。在宇宙学模拟中，低柱密度吸收体是大的扩散结构，穿过空间延伸的吸收体的哈勃流通常是对其相关吸收线宽度的主要贡献。热展宽在大多数光谱上并不重要，并且特殊的速度倾向于使吸收特征更窄而不是更宽。由于Hubble流加宽，局域Lyman-alpha光学厚度与局域中性氢密度之间存在密切关系，可以用Gunn-Peterson公式很好地近似。支配未受冲击的星系际介质的物理学导致中性氢密度与底层气体和暗物质过密度之间的紧密相关。对于许多目的，将莱曼-α森林谱视为密度场的连续非线性映射比将其视为离散线的集合更简单。这种连续视野的莱曼-α森林可以应用于测量重子密度参数，宇宙学模型的测试，和强大的确定的形状和振幅的原始质量功率谱。
1997-09-30 astro-ph
Scaling properties of the Lyman--$α$ forest
我们提出了一些统计特性的大量\lya吸收线检测高红移类星体光谱，获得了使用多重分形方法。在分析的12个类星体视线样本中，11个显示出标度行为，两个不同的制度之间的交叉：在小尺度上的非均匀制度和在大尺度上的均匀制度。相关长度显示了红移的依赖性，这表明\lya森林可以是一个中间现象之间的强烈不均匀的星系分布在本地宇宙和均匀的初始质量分布。
1996-10-04 astro-ph
Correlations in the Lyman alpha forest: testing the gravitational instability paradigm
我们研究了莱曼α森林中长波长波动和小尺度功率之间的相关性。我们表明，这样的相关性可以用来区分波动引起的大尺度结构和那些产生的非引力过程，如波动的连续的类星体或在气体的温度。在Q1422+231中观察到的相关性与数值模拟的预测一致，表明大尺度上的非引力涨落与宇宙的大尺度结构引起的涨落相比必须很小，贡献不到10%（95%置信度）的观测功率。我们还显示了这种统计的气体的状态方程和它的平均温度的敏感性。
2000-12-08 astro-ph
Recovery of the Shape of the Mass Power Spectrum from the Lyman-alpha Forest
我们提出了一种方法，用于恢复的形状的质量功率谱在大尺度上从传输波动的莱曼α森林，它直接考虑到红移空间失真。该程序，在离散化的形式，涉及到一个三角矩阵的逆投影的质量功率谱在3-D实空间的传输功率谱在1-D红移空间。我们通过执行与两者相关的线性计算来说明该方法。在线性畸变的情况下，不考虑红移空间各向异性的方法往往会低估质量功率谱的陡度。讨论了线性畸变核的有效偏置因子问题。
1998-07-09 astro-ph
The Low Column Density Lyman-alpha Forest
我们发展了一种基于对数正态近似的分析方法来计算在低柱密度极限下的Lyman-alpha森林的柱密度分布。我们计算了六种不同宇宙学模型的列密度分布，发现标准的COBE归一化CDM模型不能拟合z=3时的莱曼α森林观测值。该模型中的波动幅度必须降低近3倍才能与观测结果相匹配。然而，目前可行的宇宙学模型，如轻微倾斜的COBE归一化CDM+Lambda模型，具有20%中微子的CHDM模型和低振幅标准CDM模型都与观测一致，在我们近似的准确性范围内，对于宇宙学重子密度的值等于或高于旧的标准宾邦核合成值0.0125的当前青睐的值电离辐射的强度。由于Hogan & Rugers（1996）推断的重子密度值较低，模型只能勉强与观测结果相匹配。
1996-08-24 astro-ph
The Flux Auto- and Cross-Correlation of the Lyman-alpha Forest. II. Modelling Anisotropies with Cosmological Hydrodynamic Simulations
实空间中莱曼α森林的各向同性提供了z > 2时宇宙几何的唯一度量。沿视线方向和横向方向的关联函数一致的角直径距离对应于正确的宇宙学模型。然而，莱曼-α森林是在红移空间中观察到的，在那里由于哈勃膨胀、体积流和热加宽而引起的扭曲引入了各向异性。类似地，摄谱仪的线扩展函数对自相关和互相关的影响不同。本文是利用类星体对观测到的莱曼α森林进行Alcock-Paczynski（AP）检验的系列文章之二，用宇宙学流体动力学模拟研究了这些各向异性和潜在系统误差的相关来源。比较了三种银河系外流的方法，发现它们对莱曼-α通量相关性只有很小的影响（使用目前流行的变动量风模型与没有风的模型相比，变化最多为7%）。提出了一种近似的解决方案，用于直接从在全分辨率下计算的零滞后互相关（在感兴趣的尺度上好到2%以内）获得对应于任意光谱分辨率的零滞后互相关。观测确定的平均通量衰减的莱曼α森林的不确定性被认为是系统误差的主要来源，但是，这是显着减少时，考虑相关比。我们描述了一个简单的方案，实现我们的结果，同时减轻系统误差，在未来的应用程序的AP测试的背景下。
2008-03-12 astro-ph
A high-resolution study of the evolution of the Lyman alpha forest in the redshift interval 0.9 < z < 1.7
利用HST/STIS Echelle和VLT/UVES对明亮的类星体HE 0515-4414（z_em =1.73，B = 15.0）进行的光谱学研究首次提供了在红移0.9 < z < 1.7范围内以~ 10 km/s的分辨率研究莱曼α森林的机会。Lyman α谱线的数密度演化可用幂律近似dn/dz =（dn/dz）_0（1+z）^gamma来描述。对于强线（13.64 < log N_HI < 16.00），我们得出γ = 2.23 +/- 1.21，与z > 1.7的莱曼α森林进化一致。在它们的演化过程中，预期的慢化并不早于z ~ 1出现。对于弱谱线（13.10 < log N_HI < 14.00），我们发现HE 0515-4414在z > 1时的数据遵循从z > 1.7的观测中已知的γ = 1.40的趋势，即我们证实了弱谱线和强谱线之间的演化差异。我们使用两点速度关联函数（TPCF）来搜索Lyman α线的聚类，但我们在高达10，000 km/s的尺度上没有检测到TPCF中的过量。
2002-07-13 astro-ph
Microwave Background Anisotropies Due to the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect of the Lyman-alpha Forest
在类星体光谱中观察到的莱曼-α吸收系统很可能具有体奇特速度。这些系统中的自由电子散射微波背景，并通过运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应使其频谱失真。我计算了微波天空的温度波动，这是由于整个宇宙中不同视线上莱曼α系统数量的变化造成的。z=5的已知吸收体群在<1'的角标度上引入了各向异性，均方根振幅为（Δ T/T）= 10^{-6}*（Omega_Lya/0.05）*（v/400 km/s），其中Omega_Lya是莱曼-α吸收系统中电离气体的宇宙学密度参数，v是这些系统在z=3时的均方根视线特有速度。探测这个信号将提供有关宇宙速度场和高红移莱曼α吸收系统气体含量的有价值的信息。
1996-04-11 astro-ph
Constraints on the metagalactic hydrogen ionization rate from the Lyman-alpha forest opacity
了解导致宇宙再电离的来源是观测宇宙学的一个关键目标。之间的差异已经存在的metagalactic氢电离率，伽玛_HI，预测早期流体动力学模拟的莱曼-α森林，如果缩放到适当的假设IGM温度，当从邻近效应预测的值相比。基于对Lyman-alpha森林不透明度的流体动力学模拟，我们提出了红移范围2<z<4的Gamma_HI的新估计.在目前的和谐宇宙学，并假设更新的类星体发射率，大量的贡献，从年轻的恒星形成星系的紫外线背景似乎需要在整个红移范围。我们的研究结果与邻近效应的低端估计一致。研究还发现，电离率的误差主要是由星系际介质的热状态和金斯尺度的均方根波动幅度的不确定性。
2005-04-20 astro-ph
Cosmological Conductive/Cooling Fronts as Lyman Alpha Forest Clouds
我们提出了一个简单的模型的起源和演变的\lya云的基础上宇宙学的传导/冷却锋。在这个模型中，\lya出现在IGM和冷云之间的界面上，这些冷云可以被初步确定为原星系。\lya吸收体的大多数特性都是在非常有限的假设条件下再现的。其中包括HI柱密度的正确范围，云的大小和红移和HI柱密度分布的吸收体。几个预测和影响的模型进行了简要讨论。
1996-05-08 astro-ph
Probing the universe with the Lyman-alpha forest: II. The column density distribution
我适用于控制良好的Hydro-PM近似Gnedin & Hui模型的列密度分布的莱曼α森林为25个不同的平面宇宙学的情况下，包括标准的CDM，倾斜CDM，CDM与宇宙学常数，和CHDM模型的变体。我表明，在HPM近似的准确性的列密度分布的斜率反映了宇宙气体分布的非线性程度，是一个功能的均方根线性密度波动的特征过滤尺度。柱密度分布的振幅，表示为电离强度的值，推导出作为宇宙学参数的函数（约40%的精度）。目前的观测数据与电离强度在红移区间z~2-4内保持恒定的值是一致的。
1998-01-29 astro-ph
Mapping Low-Density Intergalactic Gas: a Third Helium Lyman-alpha Forest
我们给出了z=3.18类星体PKS 1935-692的新的HST/STIS光谱，并总结了可能由前景HeII莱曼α吸收引起的静止框架中304 A短方向的光谱特征。与之前在其他两个类星体在类似的红移的结果一致，我们证明了与HI莱曼α森林吸收的相关性，并表明大部分的氦吸收是由相当数量的更弥漫的气体与Ω ~0.01，这是没有检测到HI。类星体周围的氦电离区被检测到，以及在HI和HeII中看到的空洞。吸收的属性是在广泛的协议与其他类星体和模型的原星系气体分布和电离在这个红移。
1998-09-18 astro-ph
The Proximity Effect of QSO Metal Line Absorption Systems on Lyman $α$ Forests
利用\Lyalpha森林的分布研究了高红移类星体和类星体对光谱中金属线吸收系统的邻近效应。在距离金属线吸收系统500 km/s的范围内，对于具有$13.3\le\log\NHI <13.8$的Lyman $α$云，在$\sim 3$红移处没有发现强的邻近效应。讨论了它对高红移星系和\Lyalpha云性质的意义。高红移类星体和成对类星体（它们的视线由$\sim 0.3h^{-1}$到1 $h^{-1}$ Mpc分开）需要更高分辨率的光谱，以便可以可靠地确定具有各种$\NHI$的\Lyalpha云的邻近效应，并下降到更近的距离。
1995-12-06 astro-ph
Constraining quasar host halo masses with the strength of nearby Lyman-alpha forest absorption
使用宇宙学流体动力学模拟，我们测量的平均透射通量在莱曼阿尔法森林类星体的视线，通过附近的前景类星体。我们发现，吸收随像素-类星体间距的变化趋势可以用一个简单的幂律形式来拟合，其中包括通常的关联函数参数r_{0}和γ，使得（<F（r）> = \sum exp（-tau_eff*（1+（r/ r_{0}）^（-γ）.从模拟中，我们发现r_{0}和类星体质量之间的关系，并制定这作为一种方法来估计类星体主机暗物质晕质量，量化由于宇宙学和IGM参数的不确定性，和红移误差。使用这种方法，我们检查了来自斯隆数字巡天（SDSS）数据发布3的约3000个类星体的数据，假设来自类星体的电离辐射的影响（所谓的横向邻近效应）是不重要的（在数据中没有看到证据）。结果表明，对于G带绝对星等为-27.5、平均红移z=3的SDSS类星体，其最佳主晕质量为log 10（M/Msun）= 12.48^{+0.53}-0.89}。我们还以类似的方式使用Adelberger等人的Lyman-Break Galaxy（LBG）和Lyman alpha forest数据来限制LBG的晕质量为log 10（M/M_sun）= 11.13^{+0.39}_{-0.55}，比亮类星体低约20倍。此外，我们研究了类星体周围的莱曼α森林的红移扭曲，使用模拟。我们使用类星体莱曼α森林关联函数的四极矩与四极矩之比作为挤压效应的度量。我们发…
2006-12-30 astro-ph
Constraints on inflation from CMB and Lyman-alpha forest
我们利用最近的宇宙微波背景（CMB）和大尺度结构（LSS）数据对原初曲率扰动谱进行了约束。具体来说，我们认为CMB数据的COBE，回旋镖和Maxima实验，真正的空间星系功率谱的IRAS PSCz调查，和线性物质功率谱推断Ly-alpha森林光谱。我们研究的情况下，单场慢卷膨胀模型，我们提取的标量谱指数，n，张量标量比，r，和运行的标量谱指数，dlnk，为各种组合的观测数据的界限。我们发现，CMB数据，当与莱曼α森林的数据相结合，通货膨胀的参数有很强的约束。具体地说，我们得到n \approx 0.9，r < 0.3和dlnk \approx 0，表明排除了单场混合模型。
2001-08-09 astro-ph
Cosmological Adventures in the Lyman Forest
本文综述了类星体光谱中观测到的Lyman- $α$散射的性质：列密度和多普勒宽度的分布，红移的演化，"逆效应“，成团等。通过解释线参数的统计数据，可以了解吸收体的性质、尺寸、温度和限制剂。在“逆效应”的基础上，有可能估计高红移的紫外背景辐射，并将这一信息与Gunn-Peterson光学深度的极限联系起来，导出星系际介质漫射部分的密度。展望了未来的发展前景。
1995-12-13 astro-ph
Evolution in the Lyman-alpha forest
我们重新分析了D. E. Liebscher（没有关系）等人有着相同的目标--确定宇宙学参数--基本上有着相同的假设，但采用了不同的统计方法，不依赖于数据的分组。此外，我们还校正了选择效应。我们基本上确认了他们的结果，虽然有一些较大但仍然很小的（形式上的）错误。但是，排除了99%置信区间内的所有世界模型，因为$Ω_{0}$的固定下限明显更大。这第一次直接证明了莱曼- $α$森林中存在内在进化。
1996-07-23 astro-ph
The Lyman Alpha Forest in Hierarchical Cosmologies
类星体的吸收光谱与结构形成的分级宇宙学模型的数值模拟光谱的比较有望成为一个有价值的工具，以区分这些模型。我们提出了模拟结果的列密度，多普勒b参数，光学深度概率分布的五个流行的宇宙学模型。
1999-03-03 astro-ph
Lyman Alpha Forest towards B2 1225+317
我们目前的观测莱曼阿尔法森林对B2 1225+317采取的分辨率为18公里/秒。经过仔细的轮廓拟合分析和去除重元素的吸收线后，提取了干净的莱曼α森林线样品。分析样品的统计特性。80%的柱密度< 10^{14} cm^{-2}。一个单一的幂律是不一致的列密度分布和陡峭/中断的分布表示。平均速度频散参数为29.4 km/s。我们发现3西格玛的证据列密度和速度分散参数之间的相关性。然而，相关性，主要是由于窄线和减弱到1.2西格玛，如果线速度色散参数小于20公里/秒被排除在外。超过预期数量的线对速度分离$\le$ 100公里/秒。
1996-12-17 astro-ph
Measuring Omega Baryon from the Helium Lyman-Alpha Forest
本文根据类星体电离区空洞中He Ⅱ Ly-alpha光学深度的分布，提出了一种从高红移星系际吸收中提取Omega_b的新方法。根据最近PKS 1935-692在z=3处的HST-STIS光谱的初步估计，Omega_b h^2 = 0.013^{+0.002}_{-0.001}（1-sigma统计误差，对于具有额外系统不确定性的Lambda-CDM宇宙学）与其他估计一致。
1999-11-21 astro-ph
Inferring the Linear Power Spectrum from the Lyman-alpha Forest
我们讨论了确定的线性功率谱的暗物质波动的测量透射通量Ly-alpha森林功率谱。我们发现，在大多数尺度探测电流测量，通量功率谱显着影响非线性校正的线性暗物质功率谱由于引力集群。因此，由于非线性校正将非线性功率谱驱动到几乎与初始条件无关的k^{-1.4}形状，因此推断线性暗物质功率谱形状是困难的。我们认为，在以前的估计中使用的一些方法低估了线性暗物质功率谱形状的不确定性。
2002-12-28 astro-ph
