DLA1331+170 的冷成分与复杂速度结构

[节选] 我们利用 21cm 数据、光学及 STIS 光谱，研究了红移 $z=1.7764$ 处朝向类星体 $1331+170$ 的阻尼 Ly$\alpha$ 吸收系统中与 \ion{H}{1} 相关气体的速度结构。我们发现至少有两个、可能三个成分显示出 \ion{C}{1} 谱线。其中之一的 Doppler 参数为 $b=0.55${\kms}，如果展宽完全由热运动引起，则对应于 220K 的动力学温度。我们利用中性碳速度结构重新审视了 \citet{Cui05} 所作的 H$_2$ 分析，并发现了一个与观测到的 H$_2$ 转动能级的碰撞激发与背景辐射激发的混合相一致的模型。对于单电离重元素，我们发现了覆盖约 $110${\kms} 速度范围的八个成分。\ion{H}{1} 结构预期遵循单电离气体与中性气体的某种组合，但 21cm 吸收轮廓却大不相同。这可能是由于射电与光学背景源在范围和亮度分布上的差异，因此通过比较 Ly$\alpha$ 与 21cm 谱线强度推导出的自旋温度几乎没有物理意义。中性重元素与单电离重元素的谱线轮廓也显示出显著差异，因此各自的主要成分在物理上似乎是截然不同的。试图利用原子质量范围来分离其 Doppler 宽度的热与湍流成分通常并不成功。高达 +3 电离态的所有电离阶段的速度结构（中性重元素除外）均足够复杂，以至于很难分离出不同电离水平的对应速度成分并确定其柱密度。