MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017162668
■00520250211152039
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798342718196
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31336154
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a523
■1001  ▼aHu,  Teng.
■24510▼aDeciphering  the  Thermal  and  Ionization  State  of  the  Intergalactic  Medium  Over  the  Past  10  Billion  Years
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Santa  Barbara▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a198  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Hennawi,  Joseph.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Santa  Barbara,  2024.
■520    ▼aOne  of  the  great  successes  of  modern  cosmology  is  the  percent-level  concordance  between  theory  and  observations  of  the  intergalactic  medium  (IGM)  at  z  ≳  1.7.  Yet,  the  Lyα  forest  at  z    1.7,  which  can  only  be  studied  via  HST  UV  spectra,  has  pointed  out  a  puzzling  discrepancy,  i.e.,  the  Doppler  b-parameters  of  these  absorption  lines  are,  on  average,  ∼  10  km/s  wider  than  those  in  any  existing  hydrodynamic  simulation.  This  discrepancy  implies  that  the  low-z  IGM  might  be  substantially  hotter  than  expected,  contradicting  one  of  the  fundamental  predictions  in  current  cosmology  that  the  IGM  should  cool  down  owing  to  the  Hubble  expansion  after  He  II  reionization  (z    2.5).  Moreover,  the  IGM  thermal  state  degenerates  with  its  ionization  state  characterized  by  the  UV  background  (UVB)  photoionization  rate,  ΓHI,  which  dictates  the  abundance  of  the  Lyα  absorbers,  dN/dz.  Such  a  degeneracy  requires  any  reliable  measurement  to  adopt  a  careful  statistical  inference  procedure.  To  overcome  these  difficulties,  in  this  thesis,  a  novel  machine-learning-based  inference  framework  is  employed  to  jointly  measure  the  thermal  and  ionization  state  of  the  IGM,  using  the  2D  distribution  of  b-parameter  and  H  I  column  density  and  dN/dz.  This  method  effectively  resolves  the  degeneracies  between  the  thermal  and  ionization  state  of  the  IGM  and  achieves  high  precision,  even  with  limited-sized  data.  I  apply  this  method  to  94  archival  HST  COS  and  STIS  quasar  spectra  distributed  across  the  seven  redshift  bins,  yielding  a  comprehensive  evolutionary  history  of  the  IGM  thermal  and  ionization  state  at  z    1.5.  The  results  suggest  that  the  IGM  may  be  significantly  hotter  than  previously  expected  at  low-z  and  is  potentially  isothermal,  with  IGM  temperature  at  mean  density,  T0  ∼  30,  000K  and  power-law  index  of  the  temperature-density,  γ  ∼  1.0  at  z  =  0.1.  The  inferred  thermal  history  suggests  that  this  unexpected  IGM  temperature  possibly  emerges  around  z  ∼  1.  Additionally,  while  the  ΓHI  measurements  align  with  the  theoretical  model  at  z  ∼  1,  the  values  measured  at  z    0.5  are  substantially  lower  than  predicted,  posing  challenges  to  low-z  UV  background  synthesis  models.
■590    ▼aSchool  code:  0035.
■650  4▼aAstrophysics
■650  4▼aAstronomy
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aComputational  physics
■653    ▼aAbsorption  lines
■653    ▼aCosmology
■653    ▼aIntergalactic  medium
■653    ▼aMachine  learning
■653    ▼aUV  background
■690    ▼a0596
■690    ▼a0606
■690    ▼a0605
■690    ▼a0216
■71020▼aUniversity  of  California,  Santa  Barbara▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-05B.
■790    ▼a0035
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162668▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books