利用复合 DLA 光谱约束 z∼3 处的 H₂柱密度分布
星系天体物理
2018-05-02 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们利用由 Sloan Digital Sky Survey-III 阻尼莱曼-α 目录构建的复合吸收光谱，呈现了在 z∼3 处中性气体吸收系统总体族中平均 H₂ 吸收信号的探测。我们提出了一种从平均 H₂ 吸收信号直接测量 H₂ 柱密度分布函数 f_{H_2}(N) 的新技术。假设幂律柱密度分布，我们得到斜率 β = -1.29 ± 0.06(统计) ± 0.10(系统)，并在 N(H₂)≳10^{18} cm^{-2} 的强 H₂ 吸收发生率为 4.0 ± 0.5(统计) ± 1.0(系统)%（对应 N(H I)≥10^{20} cm^{-2} 的 H I 吸收系统）。假设 f_{H_2}(N) 在 z=0 处变陡的拐点相同，我们估计在柱密度范围 log N(H₂)(cm^{-2})=18-22 内 H₂ 的宇宙学密度约占总量的 15%。我们在一组极强 DLA（log N(H I)(cm^{-2}) ≥ 21.7）子样本中发现 H₂ 发生率高一阶量级，结合推导出的 f_{H_2}(N) 形状，表明 DLA 中典型的 H I-H₂ 转变柱密度为 log N(H)(cm^{-2}) ≳ 22.3，这与高红移 DLA 平均（低）金属量的理论预期一致。
引用
@article{arxiv.1804.04611,
title = {Constraining the H$_2$ column density distribution at z$\sim$3 from composite DLA spectra},
author = {Sergei Balashev and Pasquier Noterdaeme},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04611},
year = {2018}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS letters