Ксения Николаевна Теликова
Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Ограничения на тепловое состояние межгалактической среды с учётом пространственной структуры облаков
Теликова К.Н., Штернин П.С., Балашев С.А.
Изучение эволюции зависимости температуры от плотности межгалактической среды (МГС) в ранней Вселенной позволяет ограничивать возможные сценарии реионизации МГС, которая происходила на красных смещениях $z>3$. Анализ абсорбционных линий Ly$\alpha$ леса в спектрах квазаров предоставляет такую возможность. Классический подход заключается в том, что минимально возможное уширение абсорбционных линий МГС связывается исключительно с тепловым движением поглощающих атомов. Однако наличие протяжённой пространственной структуры облаков МГС приводит к увеличению минимально возможного уширения абсорбционных линий вследствие космологического расширения филаментов МГС. При этом сам характерный размер филаментов МГС остаётся неопределённым. В представленной работе мы проанализировали выборку из $\sim3000$ абсорбционных линий МГС на красных смещениях $z=1.6-4.3$, основанную на 99 спектрах квазаров, снятых при помощи UVES/VLT и HIRES/Keck. В ходе работы получена оценка на характерный размер филаментов МГС. Также показано, что вклад дополнительного механизма уширения существенен во всём диапазоне исследуемых лучевых концентраций. Более того, пространственная неоднородность реионизации накладывает дополнительные ограничения на сами методы определения теплового состояния МГС, использующие минимальное уширение абсорбционных линий – необходима калибровка методов по результатам моделирования, учитывающего неоднородный характер реионизации. В противном случае такие методы чувствительны к ещё не затронутым реионизацией областям с минимальной температурой. Работа поддержана грантом РНФ №18-12-00301.