在宇宙学背景下用半解析模型探索银河系环星系介质

我们将用于星系形成与演化的 Santa-Cruz 半解析模型（SAM）与 Faerman 等人（2020）提出的环星系介质（CGM）模型相结合，以探索 $L^{*}$ 星系的 CGM 性质。我们使用 SAM 生成一组晕质量与银河系（MW）晕相近（$M_{\rm vir} \approx 10^{12}~{\rm M_{sun}}$）的星系样本，发现样本中 CGM 质量与平均金属丰度相关。我们将 SAM 星系的 CGM 质量与金属丰度作为 FSM20 模型的输入，并改变非热支撑的量。我们模型中的密度轮廓可近似为斜率在 $0.75 < a_n < 1.25$ 范围内的幂律函数，非热压强越高导致分布越平坦。我们探索了气体压强、弥散 measure、OVI-OVIII 柱密度与冷却率如何随气体分布和总质量变化。我们表明对于低于 $\sim 3 \times 10^{10}~{\rm M_{sun}}$ 的 CGM 质量，光电离对 OVI 与 OVIII 的柱密度有显著影响。不同 MW CGM 观测的组合倾向于具有相近热压强、磁场/宇宙射线与湍流支撑比例且 $M_{\rm gas} \sim 3-10 \times 10^{10}~{\rm M_{sun}}$ 的模型。MW OVI 柱密度要求 $t_{\rm cool}/t_{\rm dyn} \sim 4$，与气体分布无关。SAM 中 AGN 喷流驱动加热率足以抵消 CGM 冷却，尽管在恒星形成星系中并不要求精确平衡。我们给出了额外金属离子——NV、NeVIII 与 MgX——柱密度的预言。