A Century of Cosmology: A Direct Precision Measurement of the Intergalactic Lyman-alpha Opacity at 2<z<4.2
利用Keck/ESI、Keck/HIRES和Magellan/MIKE获得的86个高分辨率、高信噪比的类星体光谱样本，直接测量了星系际Lyman α有效光学厚度τ_eff在红移范围2<z<4.2的演化。我们发现，我们的估计类星体连续水平的Ly-alpha森林样条拟合得到的系统偏低，但这种偏见可以使用模拟光谱。平均分数误差<Delta C/C_true>在z=2时<1%，在z=3时为4%，在z=4时为12%。我们根据文献中的直接和统计金属去除结果，估计了Ly-alpha森林中金属的吸收水平，发现在z=3时，这种贡献约为6-9%，并随红移单调下降。我们的测量的高精度表明显着偏离最佳拟合幂律红移演化，特别是在z=3.2附近。
2007-10-24 astro-ph
UV Diagnostics of the Interaction between Starburst Galaxies and the Intergalactic Medium
从$z \approx 2$到现在，星系和星系际介质都发生了剧烈的演化。这些变化通过星系风、云吸积和电离辐射耦合在一起。这些相互作用的测量对于建立星系组装的物理理解至关重要。本文综述了星暴星系在加热、富集和电离星系际介质中的作用。用于解决这些问题的策略在很大程度上依赖于对静止帧紫外（UV）光谱的访问。紫外线敏感性的相当适度的增益被证明可以在我们跟踪由星系风和星系相互作用分散的非常低密度的气体的能力上产生巨大的增益。这种杠杆作用是由于吸收线对低离子柱的敏感性，以及类星体的面密度朝着更暗的星等急剧上升。
1998-10-28 astro-ph
The Opacity of the Lyman Alpha Forest and Implications for Omega_{baryon} and the Ionizing Background
我们在一个新的高分辨率类星体光谱样本中测量了由莱曼α森林吸收引起的通量衰减的分布函数。观测结果进行了比较，从两个模拟的Lya森林：欧拉λ-CDM模型，和SPH标准CDM模型的结果。模拟和观察到的分布的形状之间的良好协议是通过全球缩放的光学深度，以匹配的平均通量递减。这个过程相当于测量参数Ω_b^2 h^3 / Gamma（其中Ω_b是重子物质密度，Gamma是HI电离率）。根据已知类星体的丰度，我们估计出一个γ> 7 × 10^{-13} s^{-1}的下限，由此我们得到了Lambda CDM（SCDM）模型的重子密度的下限，即Ω_bh^2>0.021（0.017）。在这两种情况下，大的值与最近的D/H测定结果不一致（Rugers & Hogan 1996 a，b），有利于低氘丰度，如Tytler，Fan & Burles（1996）所报道的那样。采用一个固定的Ω_b，我们可以确定电离辐射场的演化。我们的模型预测强度随红移近似恒定，这与电离背景是由z < 3的已知类星体产生的假设一致。然而，在更高的红移需要额外的电离光子源。
1996-12-31 astro-ph
The H I opacity of the intergalactic medium at redshifts 1.6 < z < 3.2
我们使用24个类星体的高质量阶梯光谱，提供了一个校准的测量总量的莱曼α森林吸收（DA）的红移范围2.2 < z < 3.2。我们对DA的测量不包括来自金属线或莱曼极限系统和阻尼莱曼α系统的莱曼α线的吸收。我们使用具有现实通量校准误差的人工光谱来表明，我们能够将连续水平精确到优于1%。当我们将我们的结果与之前在1.6 < z < 2.2之间的结果结合起来时，我们发现DA的红移演化在1.6 < z < 3.2范围内可以很好地描述为A*（1+z）^gamma，其中A = 0.0062且gamma = 2.75。我们没有发现显着的偏差，从一个光滑的幂律演化的红移范围内的研究。我们发现在z=3处的H I吸收比预期的少，这意味着UV背景比预期的高约40%。我们的数据似乎与γ ~ 1.4E-12 1/s的H I电离速率一致。
2005-04-18 astro-ph
Formation of First Stars Triggered by Collisions and Shockwaves: Prospect for High Star Formation Efficiency and High Ionizing Photon Escape Fraction
我们发现，维里温度超过10^4K的大型高红移（z>10）星系可能主要由冷原子云组成，这些云以前是微晕。这些云以15- 30 km/s的速度移动，并在10^7年的时间尺度上相互碰撞。超音速碰撞导致空间分布的恒星形成效率很高。然后，我们表明，大多数，随后在冷原子云中的恒星形成可能是由碰撞中形成的第一颗恒星发射的冲击波引发的。这些激波压缩的云在空间上甚至更广泛，因为大的传递速度，有些可能会逃逸到星系际介质中。更重要的是，对于宇宙学的再电离，广泛的恒星形成将允许更高的电离光子逃逸分数。这些有利条件可能构成标准宇宙学模型产生合理的高汤姆逊光学厚度τ e=0.10-0.14的物理基础。星系际空间中的小晕中恒星形成的链式反应可能是由星系际介质中的爆炸触发的，如果小晕是强烈的集群。在这种情况下，可以获得更高的τ_e。
2003-11-13 astro-ph
Implications on the Ionizing Background Radiation from HST Heii Gunn-Peterson Test
最近，Jakobsen等人报道，在$ z=3.3$处，HeII Gunn-Peterson光学深度大于1.7。当我们考虑这一观测与HI Gunn-Peterson光学深度和高红移处的紫外背景强度相结合时，我们可以对紫外背景光谱和星系际介质的质量分数施加约束。我们发现，谱必须是陡峭的（$α\gsim 3; J_ν \propto ν^{-α} $）与观测一致，星系际介质的质量分数必须大于0.3（0.1）的情况下，$ α=3 (4)$重子密度与原始核合成一致。我们还发现，即使对于这种陡峭的光谱，HeII分数也低至$10^{-3} \sim 10^{-1} $。
1994-09-14 astro-ph
Cosmic Minivoids in the Intergalactic Medium
冈恩-彼得森效应，星系际介质（IGM）的均匀成分吸收Lya光子，可能提供了大爆炸核合成（BBN）的测试。由于类星体的贡献，估计紫外辐射场的下限，星系际介质的Lya不透明度的测量将允许导出宇宙重子密度的下限。然而，尽管进行了广泛的研究，这种效应在HI和HeII中都一直没有令人信服的发现。最近的宇宙学流体动力学模拟星系际介质中的结构形成提出了一个解释，它的缺席。在冷暗物质占主导地位的宇宙学中，重子的分裂几乎完成，留下可以忽略不计的残余物，以构成平滑分布的成分。碎片甚至延伸到密度不足的区域，在那里它产生了大多数光学薄HI系统和几乎所有的HeII系统，既薄又饱和。结果是平滑IGM的Lya不透明度比BBN值低两个数量级以上。
1996-11-01 astro-ph
A closer look at using quasar near-zones as a probe of neutral hydrogen in the intergalactic medium
我们研究了一个大的合成类星体光谱，以现实地评估使用高度电离的Lya和Lyb森林近区的相对大小作为探测z>6的星系际介质（IGM）的中性氢含量的潜力。在相对近区尺寸分布的散射，引起的重子密度场和电离辐射的过滤的基本波动，是相当大的，即使固定的假设IGM中性分数。因此，目前的观测数据不能区分IGM是显著中性的还是高度电离的z=6以上。在类星体年龄和电离光度的标准假设下，未来几十个高分辨率Lya和Lyb近区光谱的样本应该能够区分IGM中大于或小于10%的体积加权中性氢分数。
2007-07-06 astro-ph
Effective Screening due to Minihalos During the Epoch of Reionization
我们表明，气体晕的崩溃对象引入了大量的累积不透明度电离辐射，即使在星系际介质中的平稳分布的氢已完全再电离。这种不透明性导致星系际介质中电离气泡重叠的时间与完全Gunn-Peterson Lyman α吸收的解除之间的红移延迟约为1。负责这种屏蔽效应的微晕没有解决现有的再电离数值模拟。
2002-04-08 astro-ph
Intergalactic HeII absorption towards QSO 1157+3143
我们报告发现了一个进一步的视线允许检测的银河系际介质的HeII Ly α吸收。HST/STIS对从汉堡类星体巡天中选出的32个明亮的z ~ 3类星体进行了巡天，发现了一个朝向类星体1157+3143（z ~ 3，B ~ 17）的天体。一个10轨道的跟踪光谱揭示了一个紫外光谱在z=2.77和2.94处被两个莱曼极限系统显著抑制，但是连续通量恢复到足够短的~ 1700 A，允许研究HeII在红移范围2.75 < z < 2.97的吸收光谱。吸收的特点是交替的空隙和致密的细丝结构中看到的HeII和HI。试图模拟的HeII不透明的HI Ly α森林吸收方面的空隙是不成功的，这表明HeII再电离是不完整的z=2.77和2.97之间或光学薄莱曼极限系统与z ~ 0.3是负责额外的不透明。
2005-07-07 astro-ph
The Gunn Peterson effect: a test for a black holes induced photoionization of the intergalactic medium
许多实验证据表明，在大的红移电离背景辐射通量的存在下，在以前的一些工作中，我提出了这种电离通量来自原始黑洞（PBH）的量子蒸发的可能性。本文讨论了实验测量对再电离模型自由参数的限制，并研究了$\lia$云对电离背景的吸收：特别地，讨论了不同吸收水平下的这种现象，并计算了HI Gunn Peterson光学厚度$τ_{GP}(z)$ ;通过与实验数据的比较，得到了星系际介质密度参数的一个约束条件，即$Ω_{IGM}$ $<0.020$。还进行了吸收器的特性的研究;最后，对He II重复进行了相同的分析。
1996-09-06 astro-ph gr-qc
Escape fraction of ionizing photons from galaxies at z=0--6
星系电离光子逃逸率是控制宇宙电离背景辐射和再电离的重要参量。在红移范围z=0- 6内，这个参数的各种估计可以从直接观测或从观测到的电离背景强度中得到。我们比较均匀的电离（$\sim900$休息框架），非电离紫外线（$\sim1500$休息框架）校正星系际吸收的观测通量密度比。发现逃逸分数增加一个数量级，从$z\la1$的小于0.01的值增加到$z\ga4$的约0.1。
2006-05-20 astro-ph
Patchy intergalactic HeII absorption in HE 2347-4342. - The possible discovery of the epoch of He-reionization
本文报道了利用HST上的GHRS（FWHM=0.7 A）观测类星体HE 2347-4342（z=2.885，V=16.1）中HeII 304 A的红移吸收。在HeII 304 A吸收的预期位置上，HE 2347-4342是迄今为止发现的紫外最亮的高红移类星体。我们发现，作为红移的函数的HeII不透明度是斑片状显示低HeII不透明度（空隙）和高HeII不透明度（槽）和没有检测到的流量的区域的光谱区域。与ESO 3.6米望远镜CASPEC Ly_alpha森林的高分辨率光谱相结合表明，空洞可以完全由具有中等N（HeII）/N（HI）比为100的Ly_alpha森林云吸收和湍流谱线增宽来解释，或者由具有N（HeII）/N（HI）=45的Ly_alpha森林和热增宽加上具有tau_GP_HeII= 100的扩散介质的组合来解释。0.3.因此，扩散介质的严格上限是在z=2.8时Omega_diff<= 0.02 h_50^（-1.5）。在槽中，需要额外的连续HeII 304 A不透明度τ> 2.8。在光致电离的情况下，槽需要密度接近Ω = 0.059 h_50^（-1.5）的扩散成分，即宇宙中所有的重子，这与观察到的空洞中不存在这种成分不一致。一个尝试性的解释是，我们观察到的时代部分氦再电离的宇宙补丁尚未再电离。在这种情况下，Omega_diff >= 1.3 10^（-4）h_50^（-1…
1997-07-15 astro-ph
A Direct Precision Measurement of the Intergalactic Lyman-alpha Opacity at 2<z<4.2
我们直接测量了星系际Lya有效光学厚度τ_eff在红移范围2<z<4.2内的演化，从86个高分辨率，高信噪比的类星体光谱样本中获得，这些光谱是用凯克的ESI和HIRES光谱仪以及麦哲伦的MIKE光谱仪获得的。这代表了一个改进，比以前的分析Lya森林从高分辨率光谱在这个红移间隔的一个因素的大小的数据集单独的两个。我们特别注意稳健的误差估计和广泛的测试系统的影响。我们发现，我们的估计类星体连续水平在Lya森林样条拟合得到系统偏置低，与红移增加的偏差的幅度，但这种偏差可以占使用模拟光谱。平均分数误差在z=2时<1%，在z=3时4%，在z=4时12%。先前在z>~3处对τ_eff的测量基于直接拟合Lya森林中的类星体连续体，通常忽略了这种影响，因此可能偏低。我们根据文献中的直接和统计金属去除结果，估计了Lya森林中金属的吸收水平，发现在z=3时，这种贡献约为6-9%，并随红移单调下降。我们的测量精度很高，在z=3附近，在宽度为Δ z=0.2的红移仓中达到了3%，这表明与最佳拟合的幂律红移演化（τ_eff=0.0018（1+z）^3.92，当金属留在其中时）有很大的偏离，特别是在z=3.2附近。观测到的向下偏离与Bernardi及其同事使用独立方法使用斯隆数字巡天光谱进行的精密统计测量中检测到的类似特征在统计上一致。
2008-07-25 astro-ph
Equation of State of the Photoionized Intergalactic Medium
我们发展了一种有效的方法来研究再电离历史对低密度极限（过密度小于5）星系际介质温度-密度关系的影响。它适用于研究光再电离模型，其中电离通量的振幅，频谱和起始时代，以及宇宙学，是系统地变化。我们发现，在z=2-4的平均温度-密度关系是很好的近似幂律状态方程的均匀再电离模型。我们推导出其演变的解析表达式，并表现出其渐近行为：它被发现，足够早的再电离，再电离历史的印记之前，z=10的温度-密度关系被冲洗掉。在这个极限下，宇宙平均密度下的温度与（Ω_b h/ \sqrt Ω_0）^{1/1.7}成正比。虽然在电离频率HI的辐射通量的幅度被发现有一个可以忽略不计的影响的温度-密度关系，只要宇宙再电离之前z=5，频谱可以改变约20%的整体温度，通过氦物种的丰度的变化。然而，平均状态方程的斜率位于一个狭窄的范围内，我们研究的所有再电离模型，再电离发生在z=5之前。我们讨论了这些发现的观测性质的莱曼α森林的影响。特别是，在星系际介质的温度的不确定性，由于我们的宇宙的不确定的再电离历史，引入了30%的标度的柱密度分布的振幅，而分布的斜率仅受约5%的影响。最后，我们讨论了涨落电离场对上述结果的影响。我们认为，根据
1996-12-26 astro-ph
Quasar spectral energy distribution in EUV restored from associated absorbers: indications to the HeII opacity of the quasar accretion disk wind
（略）目的。通过对类星体相关系统窄吸收线（NAL）的分析，重建类星体电离辐射在极紫外波段（1 Ryd <= E <10 Ryd）的光谱形状。方法.逆光谱问题的计算技术-通过光谱形状恢复和修改以解释光源的不完全覆盖的过程来增强蒙特卡罗反演。结果在E > 4 Ryd处，由于HeII-Lyman连续谱的不透明度（τ ^HeII_c ~ 1），导致了电离谱的强度降低，从而决定了NAL系统的电离结构。这种不透明度最可能的来源是类星体的吸积盘风。风中HI的相应柱密度估计为10^16 cm^-2的几倍。这个量的中性氢应该在Lamb <= 912 A（静止坐标系）处引起弱的连续谱降低，并且在HI Ly-alpha中引起宽而浅的吸收。如果风的金属含量足够高，OVI，NeVI-NeVIII等的其他共振线是可以预期的。在分析的类星体光谱中，我们确实观察到HI Ly-alpha和OVI 1031，1037 A的宽（拉伸超过1000 s km/s）和浅（τ << 1）吸收槽。
2008-02-06 astro-ph
Intergalactic HI Clouds
中性星系际云的数量远远超过星系，其积分HI含量与光学发光星系中所含的HI含量相比可以忽略不计。事实上，没有一个HI云与星系或星系群无关。这指出了一种因果关系，依赖于引力势，星系也负责约束HI云到足够的密度，它们可以成为自屏蔽电离背景辐射。低密度的无限制云会被电离，但有限制的云发现自己很容易不稳定和崩溃，导致恒星形成。
2005-02-16 astro-ph
Radiative Feedback and the Photoevaporation of Intergalactic Clouds
第一批电离辐射源从黑暗和中性的IGM中凝结出来，将电离前沿向外扫过周围环境，超越其他原始气体云并使它们光蒸发。结果提出的第一气体动力学模拟这一过程，包括辐射转移，以及一些观测诊断。
1998-04-12 astro-ph
The detection of oxygen in the low-density intergalactic medium
星系际介质（IGM）中金属元素的丰度可以用来限制高红移恒星的形成量和电离背景辐射的光谱形状。为了这两个目的，必须测量远离当地金属和电离光子源的低密度区域的丰度。在这里，我们报告的第一次检测OVI在低密度IGM在高红移。我们执行一个像素的OVI吸收在8个高质量的类星体光谱跨越红移范围z = 2.0-4.5的像素搜索。在2 ~< z ~< 3处，我们清楚地检测到HI Ly-alpha光学深度与对应OVI像素中的光学深度之间的正相关形式的OVI，低至0.1的HI光学深度。这是一个数量级低的HI光学深度比最好的CIV测量可以探测，并构成了第一个明确的检测金属在欠密气体。在z > 3处未检测到OVI与来自低于z ~ 3的UV背景的硬化的增强的光电离一致，但也可能是由来自Ly系列线的高水平污染引起的。
2000-09-13 astro-ph
Constraints on the ionization sources of the high redshift intergalactic medium
星系际介质的电离结构上的约束，推导出直接施加的观测结合结构形成的数值模拟的结果。假设在z<6处主导UV电离背景的源的总体与再电离IGM的总体相同，结果表明，与在高红移处的平均LyA透射通量测量的一致性要求IGM的氢再电离时期发生在红移z < 11处，与源的空间密度无关。再电离红移的上限只取决于光源紫外光谱的形状。与WMAP对再电离时期的限制一致，要求光电离源具有硬光谱，如类星体或第三星族星。逃避这些结论的唯一方法是：1.在z<6处占主导地位的光电离背景的源是早期更大的电离光子源的总体的残余，或者2.负责IGM的光电离的源是一个未知的总体，其对z<6处IGM的电离的贡献可以忽略。类星体对紫外背景的贡献也是根据最近的调查估计的。
2004-09-10 astro-ph
A New Observational Upper Limit to the Low Redshift Ionizing Background Radiation
本文报道了一个新的Fabry-Perot搜索星系际云HI 1225+01的H α辐射的方法，试图测量低红移电离背景辐射。我们将H α发射的2 σ上限设定为8 mR（5 x 10^{-20}尔格cm^{-2} s^{-1} arcsec^{-2}）。将这一极限转换为电离背景强度的极限，需要知道这一云的投影面积与总表面积的比率，而这一比率是不确定的。我们讨论了这一比例的合理范围，并在此范围内发现，电离背景的强度是在较低的范围内，但与以前的观测和理论估计一致。
2001-07-27 astro-ph
Evolution of the Ionizing Radiation Background and Star Formation in the Aftermath of Cosmological Reionization
高红移电离紫外背景辐射场的时间演化提供了早期恒星形成速率演化的一个探测。通过比较观测到的最高红移类星体光谱中的吸收水平与流体动力学模拟的预测，我们确定了星系际介质中中性氢在红移范围4.9 < z < 6.1内的光电离率γ的演化。在考虑了取样方差后，我们推断伽玛从z~6.1到z~5.8急剧增加，可能意味着在这个红移处的再电离。我们发现Gamma从z~5.6降低到5.2，具有3 σ显著性。这个特征是再电离后的一个通用特征，与宇宙学上的再电离过程在z~6.1时完成完全一致。这一共性特征是宇宙学再电离之后恒星形成率发生显著变化的结果。当星系际介质被再电离时，由于光加热，它的温度会突然升高。这意味着在感兴趣的时期，金斯质量相应地突然跳跃，气体吸积到最丰富的（亚银河系）晕上受到戏剧性的抑制。在再电离之后，恒星形成率会暂时降低，导致电离辐射场的振幅暂时降低。
2001-10-14 astro-ph
An ionizing UV background dominated by massive stars
我们讨论了恒星占主导地位的紫外背景在高红移的影响。Steidel等人（2000）在=3.4处估算的29个LBG的合成光谱<z>可以很好地拟合具有正在进行的恒星形成的恒星星族，Salpeter初始质量函数，适度或可忽略的尘埃红化，以及没有固有的HI光电吸收。恒星形成停止了10^7年或更长时间的衰落星暴不能再现观测到的1 Ryd的通量短，对于观测到的长周期星系样本，H电离光子的逃逸分数必须接近100%。在1 ~ 3 Ryd之间，由正在形成恒星的恒星星族产生的电离光子光谱与类星体的光谱相似，在3 ~ 4 Ryd之间变得较软，在4 Ryd附近急剧下降。星系主导的紫外背景似乎与z=2.4时观测到的HeII/HI不透明度比不一致，但可能能够解释在z>3时测量到的SiIV/CIV丰度。一种可能出现的情况是，恒星形成星系在$z>6$再电离星系际氢，并在z>3时主导1 Ryd元星系流，在低红移时准恒星源接管。如果Steidel等人估计的H-电离通量的大幅度是正确的，那么IGM中结构形成的流体动力学模拟需要一个重子密度（以解释吸收光谱中观察到的Lyalpha不透明度），该密度类似于或大于最近CMB实验所支持的密度，并且与标准核合成值不一致。
2000-10-31 astro-ph
The Metagalactic Ionizing Radiation Field at Low Redshift
我们计算了低红移的电离辐射场，所产生的西弗特，类星体，和星暴星系。这个计算结合了最近的塞弗特光度函数，外推紫外线通量从我们的IUE AGN数据库，和一个新的星系际不透明度模型的基础上哈勃太空望远镜和凯克Ly-alpha吸收调查。在z = 0的情况下，我们对活动星系核在1 Ryd处的比强度的最佳估计是I_0 = 1.3（+0.8/-0.5）x 10^-23 ergs/cm^2/s/Hz/sr，与H_0、Omega_0和λ无关。单侧电离光子通量为Phi_ion = 3400（+2100/-1300）光子/cm ^2/s，当α_s = 1.8时，H I光电离率为Gamma_HI = 3.2（+2.0/-1.2）x 10^-14 s^-1。我们还推导出z = 0 - 4时的Gamma_ HI。这些误差范围反映了电离极紫外（alpha_s = 1.8 +/- 0.3）和光学/紫外（alpha_UV = 0.86 +/- 0.05）光谱指数、IGM不透明度模型、Seyfert光度范围（0.001 - 100 L*）和光度函数完整性的不确定性。我们的估计值比从外部云的H-α观测中获得的电离背景的最严格上限（Φ_ion < 10^4光子/cm ^2/s）低三倍，并且在其他间接测量所暗示的范围内。具有足够大的莱曼连续体逃逸分数（f_ esc > 0.05）的星暴星系可以提供与活动星系核相当的背景，I…
1999-07-09 astro-ph
Radiative Transfer in a Clumpy Universe: II. The Utraviolet Extragalactic Background
本文详细计算了类活动星系核电离辐射在星系际空间的传播。我们模拟了吸收云的电离状态，并表明宇宙在$4\,$ Ryd以上将比以前估计的更不透明。\Lya森林云和莱曼极限系统中的单电离氦被发现在将软X射线、氦电离光子再处理成紫外、氢电离光子方面非常有效。我们证明，吸收的初级光子（发射，例如，由类星体源）将通过\Lya线发射，双光子连续谱和复合连续辐射的光电离气体再辐射。根据新的数据和最新的研究，我们还重新评估了光学巡天观测到的类星体对紫外河外背景的贡献，并发现类星体莱曼连续辐射的随机再加工的氢和氦沿视线将显着影响的振幅，光谱形状，和波动的属性的元银河系流量。在类星体是宇宙电离光子主要来源的情况下，光电离\Lya云和Lyman极限系统在$z=0$处的\HI \Lya综合辐射水平小于当前远紫外河外辐射通量观测极限的5%。我们发现，$J_{912}$从当前时期的$\approx 10^{-23} \uvunits$增加到$z=2.5$时的$\approx 5\times 10^{-22}\uvunits$。衰减的直接类星体发射加上星系际气体的复合辐射似乎提供了足够的氢电离光子，以满足在大红移的邻近效应。在弥漫星系际介质和\Lya云中，\HeII / \HI的比值从$\approx25$开始增加，
1995-09-19 astro-ph
Feedback from Galaxy Formation: Escaping Ionizing Radiation from Galaxies at High Redshift
几个观测和理论的论点表明，星暴星系可能与类星体相媲美，成为红移z > 3的元星系电离辐射源。z > 5的星系际介质（IGM）的再电离可能部分来自第一颗发光的大质量恒星。作为恒星形成辐射反馈的重要来源，相当一部分（\sim 1-10%）的电离光子必须逃离星系的气体层。使用模型的平滑分布的气体限制暗物质（DM）的潜力，我们估计的分数，f_esc，的Lyc通量逃脱晕的球形星系作为其质量和维里化红移的函数。利用Navarro等人的密度剖面，通过求解DM晕势阱中重子物质的流体静力平衡方程，得到了气体的密度剖面。等（1996）。然后，我们进行了一个参数的研究，以了解的红移，质量，恒星形成效率（SFE），恒星密度分布，和OB协会光度函数的fesc的依赖。给出了f_esc（z，M_{DM}）的解析公式.利用Press-Schechter公式，我们发现z为\sim 7的恒星再电离可能主要由小的星系子单元控制，其中M_{DM} \simlt为10^7 M_（\odot），SFE为\sim的10倍。这可能会影响重元素在整个星系际介质中的分布。
2000-06-05 astro-ph
Did Cosmic Rays Reionize the Intergalactic Medium?
研究了年轻星系的宇宙射线在高红移星系际介质加热和电离中的作用。利用$60 μm$的IRAS观测资料，我们估算了宇宙线的光度密度。我们考虑了不同形式的红移光度演化，计算了（a）Gunn-Peterson光学厚度上限对应的阈值，（b）由宇宙射线加热的IGM的康普顿$y$参数，并与COBE测量的上限进行了比较，（c）由金属富集积分估计的极限。我们表明，某些模型，具有相当强的演化和早期形成的星系，允许再电离的IGM，符合所有已知的限制。
1993-06-02 astro-ph
Probing the thermal history of the Intergalactic Medium with Lyman-alpha absorption lines
计算了一组不同再电离历史的莱曼α吸收的多普勒参数分布。不同的再电离历史之间的温度差异大到三到四倍，这取决于电离源的光谱和氦再电离的红移。这些温度差异导致多普勒参数分布的可观察差异。最好的协议与观测到的多普勒参数分布之间的红移2和4被发现，如果氢和氦的再电离同时在或之前的红移5类星体的光谱。
1997-06-30 astro-ph
Reionization of the Intergalactic Medium and its Effect on the CMB
宇宙中的大部分氢在红移区间5 < z < 40的某个地方从中性转变为电离，这很可能是由于早期恒星或小型类星体产生的电离光子。由此产生的自由电子，通过汤姆逊散射与CMB光子相互作用，是一个混合的祝福，既提供了第一批恒星的时代的探测器，又污染了原始的原始各向异性。在这里，我们回顾我们目前的知识，再电离的不均匀性和描述可能的连接到CMB各向异性的重点。
1999-03-26 astro-ph
Intergalactic H_2 Photodissociation and the Soft UV Background Produced by Population III Objects
我们研究了PopIII天体产生的电离和离解光子对周围星系际介质的影响。我们发现H_2光离解区的典型尺寸R_d ~ 1-5 kpc，小于z ~ 20-30处的源间平均距离，但比电离区大一个因子，其大小取决于发射光谱的具体性质。这意味着星系际H_2的清除发生在宇宙再电离完成之前。在相同的红移范围内，当考虑星系际H和H_2不透明度时，Lyman-Werner带的软紫外背景为J_LW ~ 1d-30 - 1d-27 erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1}。这个值远低于PopIII天体对随后的星系形成的负反馈在该红移范围内有效所需的阈值。
1999-04-09 astro-ph
Signatures of Intergalactic Dust From the First Supernovae
我们量化了宇宙中第一个II型超新星产生的星系际尘埃的后果。转换成恒星的气体的比例是根据观测到的星系际介质中z=3的C/H比进行校准的，假设恒星的Scalo质量函数。相关的尘埃吸收星光能量，并以更长的波长发射。对于金属和尘埃与星系际气体的均匀混合物，我们发现尘埃使微波背景谱畸变的y参数在（0.02-2）× 10 ^{-5}（M_d/0.3M_sun）范围内，其中M_d是每颗超新星产生的尘埃的平均质量。在红移z>10的情况下，星系际尘埃对红外源的不透明度是显著的，τ =（0.1-1）x（M_d/0.3M_sun），可以用下一代空间望远镜探测到。虽然尘埃抑制了早期来源的Ly-alpha发射，但z=10-35的星团的红移可以很容易地从它们在1-3.5微米之间的红外光谱中的莱曼极限突破中推断出来。
1997-04-14 astro-ph
Momentum transfer by an internal source of ionizing radiation - an important feedback process during galaxy formation ?!
研究了由于内部电离辐射源引起的动量转移（"辐射压“）对重子结构形成的作用。完全电离的自引力气态物体可以在特征长度尺度$D_{\rm rp} \sim 100 \pc - 3 \kpc$上得到辐射压力的支持。在较小的尺度上，电离辐射引起的动量转移将是主导力，对于质量为$\la 10^{10}\Msol$的球形坍缩物体，完全反弹是可能的。在新形成的重子结构中，大量的大质量恒星和/或吸积到中心致密物体上是电离辐射的天然来源。因此，辐射压可能对星系际介质的动力学和热演化以及小星系的质光比起重要作用。这种效应对于星系结构是由较小的天体合并而形成的等级宇宙演化来说尤其重要。电离辐射产生的辐射压可能是大星系恒星组成部分中$D_{\rm rp}$大小的子结构的原因。
1994-10-25 astro-ph
The High-Redshift He II Gunn-Peterson Effect: Implications and Future Prospects
吸收由于氦II Ly-alpha已被检测到在红移z = 2.74-3.29之间的四个类星体的光谱中的低分辨率。我们评估这些观测，特别注意电离背景辐射的辐射转移，云漫发射和电离物理，和统计波动。我们使用高分辨率的观测HI吸收类星体得到改进的模型的星系际介质（IGM）的不透明度，并使用这些模型来计算HI和HeII光电离历史的光学薄和自屏蔽云，和平均线覆盖贡献HeII吸收。在z = 2-4时，得到的电离率γ（HI）=（1-3）x10^-12 s^-1，与从邻近效应推断出的电离背景强度一致，但仍大于通过对Lya吸收体分布的N体流体动力学模拟推断出的电离背景强度。HeII的观测结果与来自N（HI）> 10^12 cm^-2的云层的线覆盖一致，尽管来自更弥散的IGM的贡献有助于解释观测到的不透明度。我们计算了预期的HeII光学厚度，并研究了云数和电离辐射场变化引起的相当大的波动。我们评估如何氦II吸收约束的电离辐射的强度和光谱和占主导地位的来源（类星体和星爆星系）的分数的贡献。最后，我们演示了如何高分辨率的紫外线观测可以区分吸收从弥漫IGM和Lya森林云，并确定电离背景的来源。
1998-02-18 astro-ph
New results on the Gunn-Peterson Effect at High Redshift
评述了欧洲南方天文台星系际介质关键计划中测量高红移类星体光谱中弥散星系际介质光学厚度的尝试（GP测试）。结果表明，在类星体光谱中观测到的最高红移之前，没有任何冈恩-彼得森效应的证据。与此限制一致的Ly $α$线统计数据无法解释在一个类星体中HeII森林处观察到的强烈吸收，从而为真正的HeII GP效应留下了空间。HI/HeII GP的比值意味着在$z\sim 5$有一个陡峭的电离紫外背景和恒星起源的电离源。
1995-03-01 astro-ph
Simulating the effects of intergalactic grey dust
使用高分辨率宇宙流体动力学模拟，我们提出了一种方法来约束灭绝由于星系际灰尘埃的基础上观测到的遥远IA型超新星的星等。我们应用几个简单的处方，涉及星系际尘埃密度的气体密度在模拟中，从而获得的尘埃粒子，可以直接比较所观察到的超新星星等分布。我们的分析是敏感的灰色尘埃的空间分布，但不依赖于其内在的属性，如其不透明度或粒度。我们提出了一个应用我们的技术的超新星数据Perlmutter等人，他们发现，他们的高红移样本比非加速低密度宇宙的预期要暗0.2个星等。我们发现，灰尘的分布必须相当平稳，例如，追踪星系间气体更现实的尘埃分布，如尘埃跟踪金属密度，是不一致的观察在1.5-2西格玛水平。即将进行的观测和改进的尘埃分布模型应该会对星系间灰尘灭绝产生更强的约束。
2000-02-23 astro-ph
The UV spectrum of HS1700+6416 I. Predicting the metal line content of the far UV spectrum
为了研究明亮的类星体HS 1700 +6416的HeII/HI比，我们通过模拟在该类星体光谱中识别出的红移为0.2<z<2.6的18个金属吸收线系统，预测了远紫外光谱范围的金属线含量。为此，我们研究了超银河系电离辐射场的光谱能量分布。简单的光电离模型的基础上8个不同形状的电离背景进行了测试，为每个系统。所采用的能量分布包括Haardt & Madau（2001，HM）模型的元星系紫外背景，以及典型的活动星系核和星暴星系的光谱。对模型进行了评价，并估计了最优模型。我们发现，大多数考虑的系统是最好的再现与HM样的电离辐射，其中的HeII打破，正式位于4 Ryd，被转移到较低的能量（~3 Ryd），可能是由于较高的HeII莱曼系线的不透明性。其余的系统可以合理地描述与未修改的HM背景或AGN或星暴星系的光谱的基础上的模型。这一发现支持的想法，紫外背景是空间可变的，由于IGM不透明度的变化和本地源。与未修饰的HM背景相比，所得电离光谱导致碳丰度降低约0.5 dex。此外，如果从金属线系统确定的电离辐射场对于IGM是典型的，则预期的HeII/HI比率将为150至190。
2006-05-17 astro-ph
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
Optical Depth of the Cosmic Microwave Background and Reionization of the Intergalactic Medium
我们结合高红移星系和黑洞形成的模型，研究了最近WMAP-3观测到的宇宙微波背景（CMB）的电子散射光学厚度τ_e = 0.09 +/- 0.03对再电离时期（红移z_r）的限制。标准解释开始于计算的光学深度，τ_e = 0.042 +/- 0.003，对于完全电离的介质，z_r = 6.1 +/- 0.15，包括电离的氦，其在z ~ 3处复合。在z > z_r时，还必须考虑早期黑洞（X射线预电离）产生的电子和不完全复合留下的残余电子的散射。计算电离历史x_e（z）的不准确性增加了τ_e中不确定性的系统来源。在z > z_r处所需的散射可用于限制“第一光”源的电离贡献。在高z星系中，恒星形成效率、电离光子产生速率和光子逃逸分数被限制为产生不超过Δ τ_e < 0.03 +/- 0.03。与最近的模型相比，在z = 10-20处的minihalo恒星形成和黑洞X射线预电离的贡献被抑制了5-10倍。类星体光谱中的CMB光学厚度和H I（Ly-alpha）吸收都与H I再电离时期相一致，H I再电离时期在z_r ~ 6处提供总τ_e的50%，在z < z_r处提供部分电离介质。
2007-02-12 astro-ph
The Intergalactic Medium and the Energy Distribution of Quasars
已知类星体的电离光谱能量分布在1050 nm处有一个陡峭的分布。人们假设幂律指数从-1到-2的这种变化是类星体所固有的。我们研究了另一种解释，其中一个脆弱的吸收屏幕是负责的指数的变化。如果我们假设中间气体的电离态是由视线类星体控制的，则利用总氢密度分布随红移的减小得到了一个成功的光谱拟合，其结果为$\sim (1+z)^ξ$和$ξ$的数量级为-3.5。然而，这种解释与观测到的类星体强度相对于局部背景元银河系辐射强度的相对弱点是不相容的。因此，我们目前的解释是站不住脚的。
2002-05-15 astro-ph
The Galactic Halo Ionizing Field
近几十年来，关于银河系盘中恒星形成区域的电离光子有多少部分逃逸到晕中，一直存在争议。最近在CTIO 4米和AAT 3.9米望远镜上探测到的麦哲伦流的光学线发射，现在可能提供了最有力的证据，证明至少有一些辐射完全逃离了圆盘。我们提出了一个简单的模型来证明，而麦哲伦流的距离是不确定的，观测到的排放措施（${\cal E}_m \approx 0.5 - 1$厘米$^{-6}$个人电脑）是最合理的解释由于热，年轻的恒星的光电离。该模型要求垂直于盘面的平均莱曼极限不透明度为$\tauLL \approx 3$，并且分辨云的覆盖率接近于1。其他来源（如冲击、晕、大麦哲伦星云或变形银河系辐射）的电离通量可以忽略不计。
1997-04-15 astro-ph
Galaxies and Intergalactic Matter at Redshift z~3: Overview
我们提出的第一个结果，从调查的相对空间分布的星系，星系际中性氢，和星系际金属在高红移。我们获得了8个亮类星体在3.1<z<4.1处的高分辨率光谱和431个Lyman-break星系（LBG）在稍低红移处的光谱红移。将星系的位置与类星体光谱中的吸收线进行比较，结果表明，在r<0.5 h ^-1的LBG共动Mpc范围内，星系际介质中的中性氢含量低于全球平均值，而在稍大的距离1<r<5 h^-1的LBG共动Mpc范围内，中性氢含量高于平均值。z~3处最大超密度内的星系际介质富含中性氢和CIV，推测到z~0时将演变成团内介质。在距离LBG很近的地方没有HI吸收似乎不太可能仅仅是由它们发射的莱曼连续辐射产生的;它可能表明星系的超新星驱动风在数亿年内保持着大约600 km/s的外流速度，并赶走了附近的星系际气体。我们目前的关联函数的星系与莱曼α森林通量递减，与CIV系统，和与其他星系。我们描述了与阻尼莱曼-α系统和星系际氦不透明度的星系协会。观测到的星系与星系际金属的强烈相关性支持了莱曼破裂星系的风丰富了周围环境的想法。
2002-10-14 astro-ph
The Physical State of the Intergalactic Medium or Can We Measure Y?
我们提出了一个参数{ \it下限}的康普顿- $y$参数描述的宇宙微波背景（CMB）的光谱失真。高红移类星体的光谱中没有可探测的Gunn-Peterson信号，这就要求星系际介质（IGM）处于高电离态。给定邻近效应所指示的范围的低端的电离通量，代表核合成预测的重子密度的重要部分的IGM必须被光子通量以外的源加热到温度$\go {\rm few} \times 10^5\, K$。这种气体在观测到的类星体的最高红移处，$z\sim 5$，将产生$y\go 10^{-6}$。如果宇宙是开放的，如果存在一个宇宙学常数，或者如果我们采用一个密度大于标准大爆炸核合成预测的IGM，那么$y$的下限就会上升。
1995-06-26 astro-ph
The Gunn-Peterson effect and the Lyman alpha forest
我们表明，在一个随机的大尺度速度场的空间相关性，否则光滑的星系际介质（均匀同动密度）叠加在一般哈勃流上，可能导致类星体光谱中的“线状”结构，类似于通常归因于10^{11} <= N（HI）<= 5*10^{13} cm^{-2}的单个云的不饱和Ly-alpha森林线的总体。因此，在弥漫的星系际介质和离散的星系际云之间没有明确的观测区别。由此可见，如果从类星体高分辨率光谱中视连续区附近观测到的强度分布来确定弥散星系际介质中的高密度，可能会大大低估它。假设哈勃常数H = 70 km s^{-1} Mpc^{-1}，我们的初步估计表明，在z = 3时，弥散中性氢不透明度tau_{GP} = 0.3，当前重子密度Omega_{IGM} = 0.08$。
1997-10-10 astro-ph
The Ionizing Efficiency of the First Stars
通过计算恒星星族的金属丰度与单位金属产额产生的电离辐射，研究了第一代恒星的单个种群是否会影响高红移星系际介质（IGM）的金属富集和再电离。我们研究的电离辐射和第一批恒星产生的碳之间的关系，因为在红移$z$约3-4的IGM的广泛富集的证据来自C IV吸收的检测。我们发现，与检测到的IGM金属丰度产生的每重子的电离光子数可能远远超过所需的后期氢再电离在$z$约6，由高达10-20的因素，为无金属的恒星在当今的初始质量函数（IMF）。这将与最近对微波背景和高$z$ IGM的观测结果相一致。此外，中等质量恒星对总金属产额的贡献，在过去的工作中被忽视，大大影响了这样的计算。最后，基于与给定IGM富集水平相关的核合成论点，头重脚轻的IMF不一定是更有效的高$z$电离辐射源。
2003-08-01 astro-ph
Radiative Transfer Effects on the Lya Forest
通过对HI和HeII Lya森林的一些研究以及IGM金属丰度的精确测量，已经积累了波动紫外线背景（UVB）的强有力的观测证据。UVB波动可能是由于电离源的不均匀分布和/或由于通过室内IGM的辐射转移（RT）引起的。在这项研究中，我们调查，通过数值模拟，RT效应的作用，如阴影，自屏蔽和过滤的电离辐射，在给提高波动的UVB。我们专注于可能检测到的签名，这些影响的数量来自Lya森林光谱，光电离率波动，eta参数（HeII HI柱密度比）分布和IGM温度在红移约3。我们发现，RT诱导波动高达60%的UVB，这是紧密相关的密度场。UVB的平均强度逐渐抑制向更高的密度和光子能量以上4 Ryd，由于高的HeII不透明度。过密区（δ> 5）对宇宙HeII电离辐射的屏蔽，产生了η随过密而减小的趋势。此外，我们发现，推断HI-HeII Lya森林观测的平均eta值可以解释只有适当占实际IGM不透明度。我们概述并讨论了我们的研究结果的几个影响。
2005-10-09 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
Evolution of a hot primordial gas in the presence of an ionizing ultraviolet background: instabilities, bifurcations, and the formation of Lyman limit systems
研究了电离紫外辐射下原初气体的热不稳定性和热反应不稳定性的时间演化。我们得到的条件（取决于密度，温度和紫外线辐射强度）有利于形成多组分介质。非线性效应，特别是那些可归因于不透明度的效应，可以发挥重要作用。在某些参数状态下，即使系统控制参数缓慢演变并且系统在电离平衡或接近电离平衡处开始，也可能发生电离状态远离电离平衡的剧烈、快速演变。从数学上讲，这些快速变化可以最好地理解为对应于电离平衡的溶液表面中的分叉的表现。这些不稳定性的天体物理学意义在于，它们构成了一种非引力机制（热反应不稳定性），即使在电离紫外辐射加热过程的影响下，也能使具有适度初始波动的孤立空间区域与周围环境解耦。特别是，孤立的，解耦的区域与相对较高的中性氢密度可能会导致，这些可能与莱曼α云的高柱密度或莱曼限制系统。
1997-02-03 astro-ph
The Volume Fraction of Ionized Intergalactic Gas at Redshift z=6.5
观测到的莱曼-α源的数密度意味着星系间介质必须被电离的最小体积，以允许莱曼-α光子逃脱衰减。我们通过为每个Lyman-alpha发射器分配最小Stromgren球来估计这个体积，该最小Stromgren球将允许一半的Lyman-alpha光子逃逸。这意味着在红移z = 6.5时电离气体体积分数的下限为20 - 50%。这在两个方面是一个下限：首先，我们保守地假设所看到的莱曼α源（在相对明亮的通量极限下）是唯一存在的;其次，我们假设允许光子逃逸的最小斯特罗姆格伦球体积。这个极限与产生气泡的电离光子源完全无关。更深的莱曼-阿尔法调查是可能的与目前的技术，并可以加强这些限制，通过检测更高密度的莱曼-阿尔法星系。
2005-11-07 astro-ph
Galaxies as Fluctuations in the Ionizing Background Radiation at Low Redshift
一些莱曼连续谱光子可能会从大多数星系中逃逸出来，这些光子在电离星系周围和星系之间的气体中发挥重要作用，包括引起莱曼α吸收的气体。因此，星系周围和星系际介质中的气体将暴露于不同数量的电离辐射，这取决于任何邻近星系的距离，方向和光度。电离背景可以在模拟中的任何一点重新计算，方法是将来自星系的通量加入到均匀的类星体贡献中。正常星系被发现几乎总是在红移为零时对电离背景辐射做出一些贡献，如吸收体和空间中随机点所见。假设大约2%的电离光子从银河系这样的星系中逃逸，我们发现正常星系至少贡献了30%到40%的假设类星体背景。莱曼α吸收剂与广泛的中性柱密度被发现暴露于广泛的电离率，虽然光电离率的吸收剂的分布被发现是强烈的峰值。平均而言，不太高度电离的吸收体被发现产生更远的发光星系，而在具有广泛的属性的星系周围的电离率的局部波动。
2003-03-02 astro-ph
Discovery of Intergalactic HII Regions
我们已经发现了一些非常小的孤立的HII区域，距离最近的星系20-30 kpc。在NOAO中性气体电离巡天（SINGG）获得的窄带图像中，HII区域表现为微小的发射线点（ELdots）。我们在3个系统中有5个孤立的HII区的光谱确认。HII区的H-α光度相当于每颗只有1颗大或几颗小OB星的电离通量。这些恒星似乎是在原地形成的，代表了星系外围低密度环境中的非典型恒星形成。在星系际介质中的原位恒星形成提供了一个替代银河风模型来解释金属富集。在相互作用系统中（3个中有2个），孤立的HII区域可能是潮汐矮星系的起点。
2003-10-23 astro-ph
The Stellar UV Background at z<1.5 and the Baryon Density of Photoionized Gas
我们使用新的研究恒星形成星系的宇宙演化，以估计电离光子的生产率从热，大质量的恒星在低和中等的红移。加法红移巡天中蓝星系的光度函数在红移区间z=0-1.3内有明显的演化，在z~0.5处产生1 ryd的背景强度J_L~ 1.3 x 10^{-21} f_{esc} ergs cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1} sr^{-1}，其中f_esc是恒星莱曼连续谱光子逃逸到星系际空间的未知分数，我们假设吸收是栅栏型的。我们认为，最近的上限附近星系际云的H-α表面亮度限制这一比例为<~ 20%。当f_{esc} >~ 6%时，来自星系的背景电离流在z~ 0.5处可以超过类星体的贡献。我们表明，在一个弥漫的背景为主的类星体和/或恒星形成的星系的一般框架中，宇宙学重子密度与光电离，光学薄气体迅速减少与宇宙时间。最近哈勃太空望远镜对类星体光谱中OVI吸收线的调查结果表明，这种演变的大部分可能是由于年轻星系晕中超新星事件对星系间介质的整体加热和碰撞电离。
1997-04-30 astro-ph
On the interpretation of the He II absorption in the line of sight of Q0302-003
我们指出Q 0302 -003的视线的特殊性，它最近被用来估计在$z \sim 3.285$的He II不透明度。这条视线包含了莱曼$α$云中的一个大空洞，在用于He II不透明度观测的区域中，空洞被认为是由前景类星体的电离辐射造成的（Dobrzycki和Bechtold 1991）。如果这是真的，那么来自前景类星体的辐射在用于估计He II不透明度的区域中比漫射UV背景辐射更相关。我们认为，在这种情况下，所观察到的不透明度不应该被用来把约束的漫射紫外背景辐射。利用类星体的典型光谱指数，我们估计，大多数观察到的He II不透明度必须是由于Gunn-Peterson效应，并建议H I Gunn-Peterson测试沿这条视线。我们进一步讨论了星系际介质在Q 0302 -003附近的块状的观测建议。
1995-10-04 astro-ph
Heating and Ionization of the Intergalactic Medium by an Early X-Ray Background
观测研究表明，星系际介质（IGM）是高度电离的，红移刚刚超过6。已经开发了许多模型来描述再电离过程和来自第一个发光物体的电离光子的影响。在本文中，我们研究了X射线背景，如早期类星体的高能光子，对IGM的温度和电离的再电离之前，完全电离的气泡与个别来源重叠之前的影响。相对于EUV光子具有大的平均自由程的X射线及其光电子可以对热和电离平衡具有显著影响。我们发现氢的电离主要是中性氦的X射线光电离和由此产生的次级电子。因此，IGM在完全再电离之前可能是温暖的和弱电离的。我们研究了几个相关的后果，包括过滤的重子金斯质量标度，在宇宙微波背景的签名，和H $^{-}$催化生产的分子氢。
2001-08-09 astro-ph
Absorption of High Energy Gamma-Rays by Low Energy Intergalactic Photons
根据我们以前提出的技术，我们已经使用了最近的伽马射线观测Mrk 421放置理论上重要的限制和可能的估计的星系际红外辐射场（IIRF），这是符合正常的银河系红外生产的恒星和尘埃，并排除外来机制提出产生一个更大的IIRF。利用从微波到紫外的低能星系际光子谱模型，计算了星系际空间对γ射线的不透明度随能量和红移的变化。这些计算表明，最近在CGRO上的EGRET实验观测到的GeV伽马射线暴起源于小于约1.5的红移。
1995-01-18 astro-ph hep-ph
