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闪烁 AGN 可解释 COS-Halos 观测到的强星系周 O VI

星系天体物理 2018-04-13 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

邻近区化石(PZFs)是近期活动星系核(AGN)周围的电离特征,由于金属物种的复合时标较长,在 AGN 关闭后,星系周介质中的金属物种仍保持过电离状态。我们利用 EAGLE 模型结合包含时变 AGN 辐射的非平衡电离与冷却模块,进行宇宙学 zoom 流体动力学模拟,以对 z~0.2 宇宙中恒星形成盘状星系周围的 PZF 建模。先前的模拟通常低估了星系晕的 O VI 含量,但我们表明,合理的 PZF 模型将 O VI 柱密度提高了 2-3 倍,从而达到 COS-Halos 恒星形成星系周围直至 150 kpc 处观测到的水平。具有 AGN 热光度 >~10^43.6 erg s^-1、占空比分数 <~10% 和 AGN 寿命 <~10^6 yr 的模型最有希望,因为其超大质量黑洞以宇宙学预期速率增长,且它们大多表现为非活动 AGN,与 COS-Halos 一致。核心要求是典型的恒星形成星系在可与高金属离子的复合时标相比的时间尺度内曾宿主过活动 AGN,对于星系周 O VI 而言该时标为 10^7 年。相比之下,H I 由于其低中性分数而更迅速地回到平衡,未显示出显著的 PZF 效应。源自 PZF 的 O VI 吸收特征呈现窄线,表明光致电离,且常与较低金属离子物种良好对齐。如果正如预期的那样正常星系宿主闪烁 AGN,则 PZF 极有可能影响对星系周高电离金属谱线的物理解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.07897,
  title  = {Flickering AGN can explain the strong circumgalactic O VI observed by COS-Halos},
  author = {Benjamin D. Oppenheimer and Marijke Segers and Joop Schaye and Alexander J. Richings and Robert A. Crain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07897},
  year   = {2018}
}

备注

17 pages, 12 figures, accepted in MNRAS, companion website: http://noneq.strw.leidenuniv.nl/PZF/