MHONGOOSE 中的 HI 吸收：近距离盘状星系的自旋温度与冷中性介质
星系天体物理
2026-05-12 v1
摘要
联合 HI 辐射-吸收研究限制了中性原子氢星际介质 (ISM) 的自旋温度和相位结构，但这类研究大多局限于银河系和本地星系群。我们利用来自 MeerKAT HI Observations of Nearby Galactic Objects - Observing Southern Emitters (MHONGOOSE) 调查的深层数据，将这一技术扩展至距离 7-22 Mpc 的星系，并量化这些距离上的探测率和冷中性介质 (CNM) 属性。我们在 30 个 MHONGOOSE 星系中搜索 56 条背景连续源的 HI 吸收，在 21 个星系中发现吸收（其中 9 个星系缺乏合适的背景源），并在三个案例中检测到与星系 HI 盘相关的吸收：NGC 289 中一条视线，NGC 7424 中两条视线。这分别对应于整个样本的 3/56（5%）探测率和仅针对解析的背景源（behind 14 个低倾斜星系）的干净子样本的 3/31（10%）探测率。仅在连续光度和前景 HI 列密度均较高时才会发生探测，光度灵敏度是主要限制因素。对于检测到的视线，我们对吸收和辐射光谱进行建模，以标准的联合辐射-吸收方法推导自旋温度和 CNM 比例。检测到的视线的 CNM 自旋温度和线宽与本地星系群的测量值相当，但推导出的 CNM 比例则系统性偏低。我们认为这一差异主要是分辨率效应所致：在我们星系的距离上，辐射光谱在数百光秒范围内平均，稀释了结构化的 CNM，而温和中性介质 (WNM) 则较为光滑。这表明，只要在构建代表性辐射光谱时加以注意，辐射-吸收分析可扩展至本地星系群之外。
引用
@article{arxiv.2605.10517,
title = {HI absorption in MHONGOOSE -- Spin temperatures and cold neutral medium in nearby disk galaxies},
author = {W. J. G. de Blok and F. M. Maccagni and L. Chemin and K. Haubner and R. Morganti and T. A. Oosterloo and D. Kleiner and S. Veronese and S. Kurapati and J. Healy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.10517},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics