Measuring the photo-ionization rate, neutral fraction and mean free path of HI ionizing photons at $4.9 \leq z \leq 6.0$ from a large sample of XShooter and ESI spectra

Auteurs : Prakash Gaikwad, Martin G. Haehnelt, Frederick B. Davies, Sarah E. I. Bosman, Margherita Molaro, Girish Kulkarni, Valentina D'Odorico, George D. Becker, Rebecca L. Davies, Fahad Nasir, James S. Bolton, Laura C. Keating, Vid Iršič, Ewald Puchwein, Yongda Zhu, Shikhar Asthana, Jinyi Yang, Samuel Lai, Anna-Christina Eilers

arXiv: 2304.02038v1 - DOI (astro-ph.CO)
30 pages (+14 pages appendices), 14 figures (+18 figures appendices); submitted to MNRAS; Main results are summarized in Fig. 10, Fig. 11 and Table 3
Licence : CC BY 4.0

Résultats du processus de synthèse de l'article arXiv : 2304.02038v1

  • Résumé Complet
  • Points clés
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
Le résumé n'est pas encore prêt
Résumés déjà disponibles dans d'autres langues : en

Résumé : We measure the mean free path ($\lambda_{\rm mfp,HI}$), photo-ionization rate ($\langle \Gamma_{\rm HI} \rangle$) and neutral fraction ($\langle f_{\rm HI} \rangle$) of hydrogen in 12 redshift bins at $4.85<z<6.05$ from a large sample of moderate resolution XShooter and ESI QSO absorption spectra. The fluctuations in ionizing radiation field are modeled by post-processing simulations from the Sherwood suite using our new code ''EXtended reionization based on the Code for Ionization and Temperature Evolution'' (EX-CITE). EX-CITE uses efficient Octree summation for computing intergalactic medium attenuation and can generate large number of high resolution $\Gamma_{\rm HI}$ fluctuation models. Our simulation with EX-CITE shows remarkable agreement with simulations performed with the radiative transfer code Aton and can recover the simulated parameters within $1\sigma$ uncertainty. We measure the three parameters by forward-modeling the Ly$\alpha$ forest and comparing the effective optical depth ($\tau_{\rm eff, HI}$) distribution in simulations and observations. The final uncertainties in our measured parameters account for the uncertainties due to thermal parameters, modeling parameters, observational systematics and cosmic variance. Our best fit parameters show significant evolution with redshift such that $\lambda_{\rm mfp,HI}$ and $\langle f_{\rm HI} \rangle$ decreases and increases by a factor $\sim 6$ and $\sim 10^{4}$, respectively from $z \sim 5$ to $z \sim 6$. By comparing our $\lambda_{\rm mfp,HI}$, $\langle \Gamma_{\rm HI} \rangle$ and $\langle f_{\rm HI} \rangle$ evolution with that in state-of-the-art Aton radiative transfer simulations and the Thesan and CoDa-III simulations, we find that our best fit parameter evolution is consistent with a model in which reionization completes by $z \sim 5.2$.

Soumis à arXiv le 04 Avr. 2023

Outils pour cet article

Expliquer autrement 3 réécritures gratuites restantes aujourd'hui
Exporter BibTeX · RIS (Zotero, Mendeley, EndNote) · Markdown (Notion, Obsidian) · Premium
Alertes de citation Premium
Journal club Des slides pour le présenter Premium
Pour les journalistes Kit presse et détecteur de hype Premium

Posez des questions sur cet article à notre assistant IA

Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.

Figures et graphiques

Posez une question sur une figure en indiquant son numéro ou en utilisant son bouton de question pour demander une analyse visuelle. Au maximum deux figures et quatre panneaux par question. Les valeurs lues sur les graphiques sont approximatives ; vérifiez les données originales.

Instructions pour utiliser l'assistant IA ?

Évaluez la qualité du contenu généré par l'IA en votant

Note : 0

Pourquoi avons-nous besoin de votes ?

Les votes sont utilisés pour déterminer si nous devons réexécuter nos outils de synthèse. Si le compte atteint -10, nos outils peuvent être redémarrés.

Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.

Articles similaires résumés avec nos outils d'IA

Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une

représentation arborescente

Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.