低红移星际介质中弱O VI吸收的发现

Sapna Mishra; Vikram Khaire; Romeo Pallikkara; Anand Narayanan; Andrew J. Fox

低红移星际介质中弱O VI吸收的发现

星系天体物理 2025-12-12 v1

作者: Sapna Mishra , Vikram Khaire , Romeo Pallikkara , Anand Narayanan , Andrew J. Fox

摘要

我们使用载于哈勃太空站上的Cosmic Origins Spectrograph获得的82个高信噪比准星光谱，搜索低红移星际介质(IGM)中的弱O VI吸收。从该数据集中，我们编译了396条干净的Lyman-alpha(Lya)吸收线，其H I柱密度log(N_HI) < 14.5，均无单个O VI吸收log(N_OVI) > 13。我们对Lya吸收线预期位置进行光谱堆叠分析，揭示O VI吸收的统计显著性超过5 $\sigma$ ，并测得等效宽度为1.7 $\pm$ 0.3 mA，对应log(N_OVI) = 12.14 $\pm$ 0.08。与较强Lya吸收线(13.5 <= log N_HI < 14.5)相关的堆叠O VI吸收信号显著强于较弱Lya吸收线(12.5 <= log N_HI < 13.5)。对于81条宽Lya吸收线(BLAs; b(HI) > 45 km/s)的子样本，我们获得约3 $\sigma$ 的O VI检出。除Si III外，以5 $\sigma$ 检测到其他金属线，未发现其他关联金属线。Lya吸收线与星系的交叉相关表明，93%的这些吸收线未与1 Mpc范围内的明亮星系相关联，暗示检测到的O VI来源于星际介质的扩散区域而非星系周介质。堆叠的O VI信号表明，在光离子化和碰撞离子化条件下，分别对应约0.01 $Z_{\odot}$ 和0.001 $Z_{\odot}$ 的特征金属浓度，尽管这些估计值是模型依赖的，并假设O VI和H I traces相同的相态。该研究提供了低柱密度Lya系统中个体无可检测金属 absorption的金属吸收的首次观测证据，为约束星际介质的金属丰富度提供了重要约束。

关键词

O VI吸收星际介质 Lyman-alpha 光谱堆叠分析金属丰富度

引用

@article{arxiv.2512.10163,
  title  = {Discovery of Weak O VI Absorption in Underdense Regions of the Low-Redshift Intergalactic Medium},
  author = {Sapna Mishra and Vikram Khaire and Romeo Pallikkara and Anand Narayanan and Andrew J. Fox},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10163},
  year   = {2025}
}

备注

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低红移星际介质中弱O VI吸收的发现

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