对高红移阻尼Lyman-$\alpha$系统21cm吸收的深层搜索

我们报告了对10个阻尼Lyman-$\alpha$系统(DLAs)的深入GMRT 21cm吸收光谱，其中8个系统的红移$z \ga 1.3$。仅检测到一个DLA，即红移$z = 0.5318$的吸收体，其指向PKS 1629+12，已与一颗发光螺旋星系关联；从我们观测中推导出的自旋温度限制($T_s \le 310$ K)延续了DLAs关联明亮螺旋星系具有低自旋温度的趋势。在剩余9个系统中，7个系统的观测为HI气体的自旋温度设定了强大的下限。在已搜索21cm吸收的DLAs样本中现包含31个系统，其中24个案提供了$T_s$估计；其中16个在$z < 2$，8个在$z > 2$，且11个(全部在$z < 1$)已有光学ID。在后者11个系统中，我们发现所有低$T_s$ DLAs均与发光星系关联，而所有高$T_s$($T_s \ga 1000$ K) DLAs均与LSB星系或小行星关联。因此，DLA自旋温度似乎与星系类型相关，而$T_s$与距离参数之间似乎没有关联。低$z$ DLAs同时表现出高和低$T_s$值，而高红移($z \ga 3$) DLAs仅显示高自旋温度，这一趋势在本扩大的数据集中得以确认。基于自旋温度差异，Gehan检验排除了DLAs在$z > 2$和DLAs在$z < 2$来自同一母体样本的假设，其置信水平约为99%。最后，我们估算了$z \ga 3$ DLAs中冷HI、$f_{CNM}$的上限。在局部螺旋星系中，$f_{CNM} \sim 0.5$；相比之下，我们发现$z \ga 3$ DLAs中所有7个系统的$f_{CNM} < 0.3$，其中5个系统的$f_{CNM} < 0.1$。(已略)