低红移 $L_*$ 星系周围巨大 OVI 柱密度的物理意义

观测揭示在恒星形成 $L_*$ 星系周围存在大量 OVI，其覆盖分数接近一致并延伸至主晕的位力半径。这种 OVI 吸收通常在运动学上以光致电离气体为中心，线宽呈超热分布且在运动学上相对星系存在偏移。我们讨论了各种可能情景及其是否能产生观测到的现象（冷却气体流、边界层、激波、位力化气体、处于热平衡的光致电离云）。如我们所主张的最可能情况，若其以碰撞电离为主，则 OVI 观测要求 $L_*$ 星系的环星系介质（CGM）在位力半径（$\sim 10^{11}M_\odot$）内持有几乎所有相关重子，并承载大量冷却气体流，其速率约为 $\approx30[nT/30{\rm~cm^{-3}K}]~M_\odot~$yr$^{-1}$，且这些气体在很大程度上必须被阻止吸积到宿主星系上。冷却与反馈能量学考虑要求温热晕气体的 $10 <\langle nT\rangle<100{\rm~cm^{-3}K}$。我们认为位力化气体、边界层、热风和激波不太可能直接解释大部分 OVI。此外，我们证明对许多约 $10^4$K 光致电离吸收系统存在一个数密度的严格约束，给出上限范围 $n<(0.1-3)\times10^{-3}(Z/0.3)$cm$^{-3}$，其中 $Z$ 为金属丰度，这表明某些光致电离云中的主导压力是非热的。这一约束仅需极少的电离建模，与从更复杂的光致电离建模推断出的低密度一致。推断出的大量冷却气体可在晕动力学时间的一小部分内重新形成这些云，正如某些论证所要求的，并且它要求超新星与恒星风可提供的大部分反馈能量在 CGM 中耗散。