Measurements of the $z > 5$ Lyman-$α$ forest flux auto-correlation functions from the extended XQR-30 data set
Molly Wolfson, Joseph F. Hennawi, Sarah E. I. Bosman, Frederick B. Davies, Zarija Lukić, George D. Becker, Huanqing Chen, Guido Cupani, Valentina D'Odorico, Ann… 展开作者
Molly Wolfson, Joseph F. Hennawi, Sarah E. I. Bosman, Frederick B. Davies, Zarija Lukić, George D. Becker, Huanqing Chen, Guido Cupani, Valentina D'Odorico, Anna-Christina Eilers, Martin G. Haehnelt, Laura C. Keating, Girish Kulkarni, Samuel Lai, Andrei Mesinger, Fabian Walter, Yongda Zhu
本研究首次基于扩展XQR-30数据集测量了$5.1 \leq z \leq 6.0$红移区间的Ly$α$森林通量自相关函数，并引入相关软件工具，验证了观测数据与模拟模型在测量氢电离光子平均自由程$λ_{\text{mfp}}$上的一致性。
摘要：
最近，研究表明莱曼-$α$（Ly$α$）森林通量自相关函数对氢电离光子的平均自由程$λ_{\text{mfp}}$敏感，适用于$z \geq 5.4$的模拟。在这些红移处测量$λ_{\text{mfp}}$将为再电离的结束提供关键信息。在此，我们首次展示了在$5.1 \leq z \leq 6.0$的十个红移区间内Ly$α$森林通量自相关函数的观测测量结果。我们使用了来自扩展XQR-30数据集的35条$z > 5.7$类星体视线，该数据每个光谱像素的信噪比大于20。我们仔细考虑了连续谱重建、仪器误差以及阻尼Ly$α$系统污染的系统误差。基于这些测量，我们引入了软件工具，可从任何模拟中生成自相关函数测量结果。作为初步比较，我们将自相关测量结果与近期测量的$λ_{\text{mfp}}$值的模拟模型进行了对比，发现两者吻合良好。为了从该数据中获得$λ_{\text{mfp}}$的稳健测量结果，进一步在建模和理解数据协方差矩阵方面的工作是必要的。
英文摘要：
Recently, the Lyman-$α$ (Ly$α$) forest flux auto-correlation function has been shown to be sensitive to the mean free path of hydrogen-ionizing photons, $λ_{\text{mfp}}$, for simulations at $z \geq 5.4$. Measuring $λ_{\text{mfp}}$ at these redshifts will give vital information on the ending of reionization. Here we present the first observational measurements of the Ly$α$ forest flux auto-correlation functions in ten redshift bins from $5.1 \leq z \leq 6.0$. We use a sample of 35 quasar sightlines at $z > 5.7$ from the extended XQR-30 data set, this data has signal-to-noise ratios of $> 20$ per spectral pixel. We carefully account for systematic errors in continuum reconstruction, instrumentation, and contamination by damped Ly$α$ systems. With these measurements, we introduce software tools to generate auto-correlation function measurements from any simulation. For an initial comparison, we show our auto-correlation measurements with simulation models for recently measured $λ_{\text{mfp}}$ values and find good agreements. Further work in modeling and understanding the covariance matrices of the data is necessary to get robust measurements of $λ_{\text{mfp}}$ from this data.
Updated dark pixel fraction constraints on reionization's end from the Lyman-series forests of XQR-30
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）；INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；IFPU-Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；Department of Physics & Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文学系）；Augustana Campus, University of Alberta（阿尔伯塔大学奥古斯纳校区）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Kavli Institute for Cosmology and Institute of Astronomy, Madingley Road, Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学与天体物理研究所）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Space & Astronomy, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)（澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文部门）；Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology（斯威本科技大学天体物理学与超级计算中心）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）
The Effect of Interstellar Absorption on Measurements of the Baryon Acoustic Peak in the Lyman-α Forest
近年来，人们利用氢Lyman-α森林的自相关性，利用BOSS巡天的数万条类星体谱，观测到了红移2 < z < 3.5的重子声峰。然而，银河系的星际介质会将吸收线引入任何河外源的光谱中。这些谱线虽然很弱，在单一BOSS光谱中无法检测到，但可能会使宇宙学信号产生偏差。为了检验这一点，我们通过叠加超过一百万个星系和类星体的光谱来生成吸收线图。我们发现，系统介绍太小，影响目前的重子声学峰值的准确性，但可能是相关的未来调查，如暗能量光谱仪（DESI）。我们概述了一种方法来解释这与未来的数据集。
Physical Calibration of a Minimal Effective Field Theory of the Three-Dimensional Lyman-$α$ Forest
SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Centre for Astrophysics Research, Department of Physics, Astronomy and Mathematics, University of Hertfordshire（赫特福德大学天体物理学研究中心）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）
Assessing the large-scale angular clustering of UNIONS Lyman Break Galaxies via cross-correlations
IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（法国原子能和替代能源委员会巴黎萨克雷大学研究部）；IFAE, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学与技术研究所高能物理分院）；Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心天体物理学与成像模拟实验室）；Institute for Astronomy, University of Hawaii（夏威夷大学天文学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学物理与天文系）；Department of Physics and Atmospheric Science, Dalhousie University（达尔豪斯大学物理与大气科学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文系）；Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo（滑铁卢大学滑铁卢天体物理中心）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀因特理论物理研究所）；National Research Council Herzberg Astronomy and Astrophysics（加拿大国家研究委员会赫尔伯格天体物理学与天文学）
DESI DR2 Baryon Acoustic Oscillations from the Lyman Alpha Forest Multipoles
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Boston University（波士顿大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Brera（INAF-布雷拉天文台）；University College London（伦敦大学学院）
DESI DR2 Results IV: Alcock-Paczyński Measurements from the Lyman Alpha Forest and Cosmological Constraints
University of Vienna（维也纳大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Boston University（波士顿大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（天文学与天体物理学跨大学中心）；Leinweber Center for Theoretical Physics（莱因韦伯理论物理中心）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（IRFU，CEA，巴黎萨克雷大学）；CIEMAT（马德里能源、环境和技术研究中心）；Instituto Avanzado de Cosmología A. C.（高级宇宙学研究所）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学研究所）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
Validation of the DESI DR2 Ly$α$ forest full-shape analysis
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University College London（伦敦大学学院）；Boston University（波士顿大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理学研究所）；CEA, Université Paris-Saclay（法国原子能与替代能源委员会，巴黎萨克雷大学）
