HST 对红移 0.4 处大质量椭圆星系中延展中性氢的探测
星系天体物理
2017-09-20 v1
摘要
我们报告了在红移 z~0 之外的大质量椭圆星系星际介质 (ISM) 中延展中性氢 (HI) 气体的首次探测。观测利用红移 z_QSO = 1.676 的类星体 HE 0047-1756 的双重透镜图像作为吸收线探针，探测位于 z = 0.408 处大质量 (M_star ~ 10^11 M_sun) 椭圆透镜星系 ISM 中的气体，在透镜两侧投影距离 d = 3.3 和 4.6 kpc 处探测到气体。使用空间望远镜成像光谱仪 (STIS)，我们获得透镜类星体的紫外吸收光谱，并在两条视线中识别出与 z = 0.408 处莱曼系跃迁匹配的显著流量间断及相关吸收特征。在两个位置处的 HI 柱密度均为 log N(HI) = 19.6-19.7，与附近椭圆星系的 21 cm 图像中所见相当。HI 气体运动学与地基阶梯光栅数据揭示的 FeII 吸收复合体的运动学非常吻合，显示横跨星系的 360 km/s 大速度剪切。我们估计两个位置的 ISM 铁丰度为 0.3-0.4 太阳丰度。包括可能的尘埃耗尽会将估计的铁丰度提高到太阳或超太阳丰度，类似于附近椭圆星系热 ISM 和恒星的丰度。假设这种富铁气体 100% 覆盖因子，我们推断大质量椭圆透镜星系冷 ISM 中的总铁质量为 M_cool(Fe)~(5-8)x10^4 M_sun，不超过热 ISM 中观测到的总铁质量的 5%。
引用
@article{arxiv.1709.01563,
title = {HST Detection of Extended Neutral Hydrogen in a Massive Elliptical at z = 0.4},
author = {Fakhri S. Zahedy and Hsiao-Wen Chen and Michael Rauch and Ann Zabludoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01563},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 2 figures; Accepted for publication in ApJ Letters