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探寻星系的冷流吸积 $-$ 盘气体终结于何处?

星系天体物理 2017-11-08 v1

摘要

旋涡盘最外缘(“原盘”)发生的过程与星系中质量和角动量的积聚密切相关。旋涡盘的薄度表明其活动主要是宁静的,且该区域可能由来自星系际介质进入晕的冷流所供养。尽管有大量证据表明通过类星体吸收线可追踪到盘星系周围存在星系周介质(CGM),但很难将这些物质与外部气体盘联系起来。由于重子示踪剂难以观测,这一直是一个难以探索的过渡区域。具体而言,对于 L* 星系,HI 盘被认为在 30 kpc 处的临界柱密度 N(H) 3×1019\approx 3\times 10^{19} cm2^{-2} 处截断,此时气体易受外部电离背景的影响。但对附近 L* 旋涡星系(如 Milky Way、NGC 2997)的新的深度观测表明,HI 盘的延伸范围可能远超迄今所认识的程度,在 N(H) 1018\approx 10^{18} cm2^{-2} 处可达 60 kpc。受这些观测的启发,我们在此表明,由致密云或小云组成的团块状外盘在比以往讨论的更大的半径和更低的 HI 柱密度下是潜在可探测的。从吸收线柱密度和动力学来看,这一延伸的原盘组分可能解释了类星体光谱中看到的部分 MgII 森林。我们完全预期即将上线的大量新射电设施和计划中的 HI 巡天将探测到这种极端外盘(碎屑)物质。我们还提出对成功的“Dragonfly”技术的改进,以追寻原盘区域中预期的极弱 Hα\alpha 信号。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.08733,
  title  = {In search of cool flow accretion onto galaxies $-$ where does the disk gas end?},
  author = {Joss Bland-Hawthorn and Phil Maloney and Alex Stephens and Anna Zovaro and Attila Popping},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08733},
  year   = {2017}
}

备注

15 pages, 5 figures, 2 tables; Astrophysical Journal, in press (2017)