星系周介质中光致电离湍流物质的建模

邻近恒星形成星系的星系周介质（CGM）显示出明确的 \ion{O}{6} 吸收迹象，且伴随极少乃至没有 \ion{N}{5} 吸收。这一不寻常的光谱特征，连同来自较低电离态物质的吸收（其柱密度沿不同视线变化达数个量级），表明 CGM 必须被视为一种动态的、多相介质，例如存在于湍流中的情况。为探索这一可能性，我们使用 MAIHEM 软件包对各向同性湍流介质进行了一系列化学动力学模拟。模拟假设金属丰度为 $0.3\ Z_{\odot}$、红移为零的星系际紫外背景，并追踪广泛元素的电离、复合与逐物种辐射冷却。我们发现，一维速度弥散为 $\sigma_{1D} \approx 60$ km/s 的湍流复现了 CGM 内的许多观测特征，例如低电离态离子的成团性以及中等电离参数下 \ion{O}{6} 的存在。然而，与观测不同，\ion{N}{5} 在我们的模拟中常出现，其推导柱密度与 \ion{O}{6} 量级相近。尽管更高的 $\sigma_{1D}$ 值在我们的各向同性模拟中导致热失控，但在分层介质中不会如此，因此我们推测更复杂的湍流模型很可能匹配恒星形成星系 CGM 中 \ion{N}{5} 的缺失。