UV background fluctuations and three-point correlations in the large-scale clustering of the Lyman α forest
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Using the Lyman α (Lyα) Mass Association Scheme, we make theoretical predictions for the three-dimensional three-point correlation function (3PCF) of the Lyα forest at redshift z = 2.3. We bootstrap results from the (100 h−1 Mpc)3 Horizon hydrodynamic simulation to a (1 h−1 Gpc)3N-body simulation, considering both a uniform ultraviolet background (UVB) and a fluctuating UVB sourced by quasars with a comoving nq ≈ 10−5h3 Mpc−3 placed either in massive haloes or randomly. On scales of 10–30 h−1 Mpc, the flux 3PCF displays hierarchical scaling with the square of the two-point correlation function (2PCF), but with an unusual value of Q ≡ ζ123/(ξ12ξ13 + ξ12ξ23 + ξ13ξ23) ≈ −4.5 that reflects the low bias of the Lyα forest and the anticorrelation between mass density and transmitted flux. For halo-based quasars and an ionizing photon mean free path of λ = 300 h−1 Mpc comoving, UVB fluctuations moderately depress the 2PCF and 3PCF, with cancelling effects on Q. For λ = 100 or 50 h−1 Mpc, UVB fluctuations substantially boost the 2PCF and 3PCF on large scales, shifting the hierarchical ratio to Q ≈ −3. We scale our simulation results to derive rough estimate of the detectability of the 3PCF in current and future observational data sets for the redshift range z = 2.1–2.6. At r = 10 and 20 h−1 Mpc, we predict a signal-to-noise ratio (SNR) of ∼9 and ∼7, respectively, for both Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) and extended BOSS (eBOSS), and ∼37 and ∼25 for Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). At r = 40 h−1 Mpc the predicted SNR is lower by a factor of ∼3–5. Measuring the flux 3PCF would provide a novel test of the conventional paradigm of the Lyα forest and help separate the contributions of UVB fluctuations and density fluctuations to Lyα forest clustering, thereby solidifying its foundation as a tool of precision cosmology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».