来自低红移莱曼阿尔法森林的对星系际介质非标准加热与湍流的限制

我们考察了红移$0\leq z\leq 0.2$处莱曼阿尔法森林的水动力学模拟与宇宙起源光谱仪（COS）观测的柱密度分布函数（CDDF）和多普勒参数分布。在金属星系际HI光致电离率存在两倍不确定度的前提下，我们的水动力学模拟与观测CDDF在HI柱密度$10^{13.3}\rm\,cm^{-2}\leq N_{\rm HI}\leq 10^{14.5}\rm\,cm^{-2}$处的形状与幅度吻合良好（$1$–$1.5\sigma$）。然而，模拟谱线的多普勒宽度相对COS数据仍过窄。我们认为引入AGN反馈不能解决此差异。我们也排除增强光致加热率作为潜在解，因其要求非物理的硬UV背景谱。若转而诉诸非标准加热源，则对$z\lesssim 2.5$处、到$z=0.1$时具有$N_{\rm HI}\simeq 10^{13.5}\rm\,cm^{-2}$的气体，需额外比热注入$u \lesssim 6.9\rm\,eV\,m_{\rm p}^{-1}$。或者，弥漫IGM中最冷气体可能存在未分辨的视线湍流速度分量$v_{\rm turb}\lesssim 8.5\rm\,km\,s^{-1}(N_{\rm HI}/10^{13.5}\rm\,cm^{-2})^{0.21}$。