刻画 z~0.4 大质量椭圆星系周围的星系周气体 I. 初步结果
摘要
我们提出一项新的哈勃空间望远镜(HST)宇宙起源光谱仪(COS)吸收线巡天，以研究 16 个红亮星系(LRGs)在 z=0.21–0.55 处的晕气体。LRGs 以恒星质量 Mstar>1e11 Msun 均匀选取，且事先不知晓任何吸收特征的存在与否。基于完整的莱曼系观测，我们获得了中性氢柱密度 N(HI)的精确测量，并发现高 N(HI)气体在这些大质量宁静晕中很常见，在投影距离 d<~160 kpc 处中位数为 <log N(HI)> = 16.6。我们测得光学厚气体的平均覆盖分数，对 log N(HI)>~17.2，在 d<~160 kpc 处为 <kappa>LLS=0.44^{+0.12}_{-0.11}，在 d<~100 kpc 处为 <kappa>LLS=0.71^{+0.11}_{-0.20}。HI 吸收气体与 LRGs 的视线速度分离由均值和弥散表征为 <v_{gas-gal}>=29 km/s 和 \sigma_v_{gas-gal}=171 km/s。结合 COS FUV 和地基阶梯光栅光谱扩展了多种离子跃迁的谱覆盖，从低电离 MgII 和 SiII，到中电离 SiIII 和 CIII，再到高电离 OVI 吸收线。我们发现由 CIII 和 SiIII 探测的中性离子是 LRG 晕中最显著的紫外金属线，在 d<160 kpc 处对 W(977)>=0.1 Ang 有平均覆盖分数 <kappa(CIII)>_{0.1}=0.75^{+0.08}_{-0.13}，这与在 L* 和亚 L* 恒星形成和红色星系中看到的 CIII 相当，但超过宁静晕中的 MgII 或 OVI。COS-LRG 巡天表明大质量宁静晕含有广泛分布的化学富集冷气体，并且在 HI 和 CIII 含量上 LRG 与恒星形成晕之间几乎没有区别。
引用
@article{arxiv.1805.07364,
title = {Characterizing Circumgalactic Gas around Massive Ellipticals at z ~ 0.4 I. Initial Results},
author = {Hsiao-Wen Chen and Fakhri S. Zahedy and Sean D. Johnson and Rebecca M. Pierce and Yun-Hsin Huang and Benjamin J. Weiner and Jean-Rene Gauthier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.07364},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 6 figures, accepted by MNRAS