DLA 系统中的 CII* 吸收：（I）两相介质中的星形成率

我们描述了一种首次测量 DLA 中星形成率 (SFR) 的技术方法。我们假设巨型恒星在 DLA 中形成，其辐射通过尘埃光电效应加热气体。我们从通过 CII* 1335.7 吸收测量的冷却率推断加热率。由于加热率与尘埃-气体比以及单位面积的 SFR 成正比，我们推导出 DLA 中单位面积的 SFR，在两种模型中：一种是由碳质或硅酸盐尘埃组成。我们提出了两相模型，其中冷中性介质 (CNM) 和温中性介质 (WNM) 处于压力平衡。CNM 模型中，视线穿过 CNM 和 WNM；而在 WNM 模型中，视线仅穿过 WNM。由于 CNM 中尘埃光电加热效率至少是 WNM 中的 10 倍，CII* 吸收主要来自 CNM。在 WNM 模型中，全部 CII* 吸收均来自 WNM。我们使用 CII* 吸收线推导约 30 个 DLA 中单位面积的 SFR，这些 DLA 的尘埃-气体比已通过元素耗尽模式推断。我们指出，所得的单位面积 SFR 对应于主机星系构成 DLA 的整个星形成体积的平均值，而非沿视线的局部星形成。我们发现 CNM 模型下的单位面积 SFR 为 $10^{-2.2}$ M$_{\odot}$yr$^{-1}$kpc$^{-2}$，WNM 模型下为 $10^{-1.3}$ M$_{\odot}$yr$^{-1}$kpc$^{-2}$。CNM 解中的单位面积 SFR 与银河系 ISM 中测得的相似。