红移z_abs=4.224的阻尼莱曼α系统中的分子氢
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
我们报告在朝向类星体PSS J1443+2724的一个阻尼莱曼α(DLA)系统中，于目前已知的最高红移(z_abs=4.224)处直接探测到分子氢。该吸收体引人注目，因为它在z_abs>3的DLA系统中具有最高的金属丰度之一，测得的铁丰度相对于太阳为-1.12±0.10。我们首次在该系统中提供了NI、MgII、SII和ArI柱密度的精确测量。硫和氮相对于太阳的丰度分别为-0.63±0.10和-1.38±0.10，恰好对应于初级氮产生平台。在三个速度分量中，探测到了振动基态四个不同转动能级(J=0, 1, 2和3)的H2吸收线，其总柱密度分别为log N(H2)=17.67、17.97、17.48和17.26。在最强分量中，J=4能级被初步探测到，log N(H2)~14。平均分子分数为log f=-2.38±0.13，其中f=2N(H2)/(2N(H2)+N(HI))。我们还测量得到log N(HD)/N(H2)<-4.2。系统两个主要分量的激发温度T_{01}分别为96 K和136 K。我们认为，该吸收星系（其恒星形成活动必定在z=4.224之前至少2-5×10^8年就已开始）在观测时处于静止状态。气体密度较低，n_H≤50 cm^{-3}，温度约为T~90-180 K。其中一个分量中中性碳的高激发态，可以通过宇宙微波背景辐射在吸收体红移处的预期温度T=14.2 K来解释。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0602212,
title = {Molecular Hydrogen in a Damped Lyman-alpha System at z_abs=4.224},
author = {C. Ledoux and P. Petitjean and R. Srianand},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0602212},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJ Letters