双击共振系统中分子氢: 高红移星际物理的线索
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
为了解释双击共振系统(DLAs)和亚DLAs中H2(分子氢)的吸收线观测，我们将H2丰度作为函数建模其dust-to-gas比，包括H2自屏蔽和对解离光子的灰尘消光。随后我们利用H2数据约束气体的物理状态。基于DLA中H2检测的H2激发数据，我们推导出气体密度1.5 < log n [cm^-3] < 2.5、温度1.5 < log T [K] < 3，以及内部紫外辐射场(以银河系值为单位)0.5 < log χ < 1.5。我们随后发现，所观测到的分子分数与dust-to-gas比的关系在上述条件下自然得到解释。然而，仍有可能H2缺乏的DLAs和亚DLAs中H2分数小于~10^-6的位于更稀疏和更温暖的状态。来自DLA核心的高效光解通过内部紫外辐射场解释了κ<1/30时观察到的极小H2分数(<10^-6)；H2自屏蔽导致κ>1/30时H2丰度迅速增加和大幅变化。我们最终提出一种独立的方法来估算DLAs的星形成率；此类星形成率随后被严格地与来自其他提议方法推导出的星形成率进行比较。简要讨论DLAs对宇宙星形成历史的贡献。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0411259,
title = {Molecular hydrogen in damped Ly-alpha systems: clues to interstellar physics at high-redshift},
author = {H. Hirashita and A. Ferrara},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0411259},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 5 figures, accepted for publication in MNRAS