极端星暴星系外流的运动学、结构与质量外流率

我们展示了在 z = $0.4-0.7$、具有极高恒星形成面密度（$\rm \Sigma_{SFR} \sim$$2000 \,\rm M_{\odot} \ yr^{-1} \ kpc^{-2}$）、大质量（$\rm M_* \sim$10$^{11} \ \rm M_{\odot}$）、致密、星暴（$\rm SFR \sim$$200 \, \rm M_{\odot} \ yr^{-1}$）星系中极端气体外流的性质。利用对 14 个 HizEA 星暴星系的光学 Keck/HIRES 光谱，我们识别出最大速度为 $820 - 2860$ \kmps 的外流。高分辨率光谱使我们能测量作为外流速度函数的精确柱密度与覆盖分数，并刻画冷气体外流相（T $\sim$10$^4$ K）的运动学与结构。我们发现吸收轮廓存在显著变化，这可能反映了非均匀分布、团块状气体的复杂形态，以及冷、热外流相之间湍流混合层的复杂性。正如对星暴驱动风可能天真预期的那样，星系恒星形成历史中的爆发与其风吸收线轮廓之间并不存在直接关联。在系统速度处缺乏强 \mgii \ 吸收很可能是取向效应，即观测沿吹出轴方向进行。假设标称外流尺度为 5 kpc，我们推断高质量外流率为 $\rm \sim$50 $-$ 2200 $\rm M_{\odot} \, yr^{-1}$，且对大部分样本质量装载因子为 $\eta\sim$5。尽管这些值具有高度不确定性，它们表明星暴星系能够抛射极大量的冷气体，这将对其未来演化产生重大影响。