用半解析模型探索冷环星系介质的物性

我们发展了一个半解析模型，以探索热弥漫晕中质量从 $10$ 到 $10^{8} \, \rm M_{\odot}$ 的冷压力约束环星系云的物理性质。我们考虑控制云的运动与质量损失的物理效应，并估计由 CLOUDY 模拟推断的单个冷气体云的寿命与观测性质。我们的结果表明，冷压力约束气体云具有与中性氢柱密度 $N_{\rm HI}\geq10^{18.5} \rm cm^{-2}$ 的吸收线系统（如强金属吸收体、亚 DLA 与 DLA）一致的物理性质。冷环星系云由于蒸发与再循环而是暂现的，因此需要持续补充以维持冷 CGM。我们进一步用源自外流、内流和/或原位形成、具有一系列初始云质量函数与速度分布的云来建模冷 CGM 的系综性质。我们发现，仅在特定参数组合下，外流模型可同时大致重现恒星形成星系周围三种冷气体性质：空间分布、沿视线外流吸收与气体速度弥散。恒定原位模型与气体内流模型均可重现被动星系周围高 $\rm N_{HI}$ 气体的观测覆盖分数，但未能重现足够多的低 $\rm N_{HI}$ 系统。我们讨论了当前模型的局限与不足。我们的结果表明，半解析建模是理解冷 CGM 物理的有前途工具，而后者通常未被最先进的宇宙学流体动力学模拟所分辨。