星际气体中 Lyman-alpha 发射及其对高红移星系的意义

我们对使用 HST-STIS 观测到的星形成星系进行高分辨率 UV 2-D 光谱调查。我们的主要目标是绘制 Lyman-alpha 描轮廓，以了解气体的运动学情况及其与 Lyman-alpha 光子逸出的关系，并探测因在气体光环中的散射而产生的扩展 Lyman-alpha 发射。我们将数据与此前在其他三颗星形成星系上获得的 UV 光谱数据相结合。我们发现，P-Cygni 描轮廓是空间上扩展的、光滑的，且跨越数千太阳尺，覆盖的区域远大于星际烘焙本身。我们提出一种情景：由星际烘焙中综合恒星风和超新星爆炸产物与扩展低密度光环相互作用产生扩张超气泡。我们所观察到的各种 Lyman-alpha 描轮廓——无论是在我们的数据样本中还是在高红移星际烘焙中——都可被解释为超气泡向宿主星系的盘面和光环中扩张的不同演化阶段。观察到的形状、宽度和速度与超气泡情景的预测结果高度吻合，表明这是一个时间序列。我们确认，众多星形成区域的固有参数中，哪怕是沿视线方向的中性气体速度和密度分布，对观察到的 Lyman-alpha 描轮廓性质影响最大，而尘埃的多少将决定该发射线强度的大小。