M51 系统中一片广阔电离气体云的发现

我们报告在相互作用系统 M51 以北 13$^{\prime}$（32 kpc）处发现一片广阔的电离气体云。我们通过 Burrell Schmidt 望远镜的深窄带成像探测到该云，其在图像中表现为一个延展、弥散的 H$\alpha$ 发射特征，且无嵌入的致密区域。该云大小跨约 $\sim$10$^{\prime}\times$3$^{\prime}$（25$\times$7.5 kpc），且无恒星对应体；与我们先前的深宽带成像对比显示，在 $\mu_{\rm lim, B} \sim$30 mag arcsec$^{-2}$ 的极限下未探测到连续谱光。WIYN SparsePak 观测确认了该云与 M51 的运动学关联，且我们测得的高 NII/H$\alpha$、SII/H$\alpha$ 和 OI/H$\alpha$ 线比值意味着诸如 AGN 光致电离或激波加热这样的硬电离源，而非年轻恒星所致的光致电离。鉴于强 NII 发射，我们推断该云大致为太阳金属丰度，排除了原初气体下落起源的可能。相反，我们倾向于这样的模型：气体因潮汐剥离或星暴/AGN 风从 M51 系统内部区域被抛出，随后被激波或渐隐的 AGN 电离。后一种情形提出了一个引人入胜的可能性，即 M51 可能是最近的 AGN 化石星云或光回声例子，类似于 IC 2497 系统中著名的“Hanny's Voorwerp”。