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中性星际介质中 newly improved 的电离修正:实现全宇宙恒星形成星系中精确丰度测定

星系天体物理 2020-04-01 v1

摘要

测量恒星形成星系(SFGs)中中性气体化学丰度的研究需要电离修正因子(ICFs)以精确测定其金属含量。在本文工作中,我们为一样本 SFGs 计算了新改进的电离修正因子。这些新修正同时包含视线方向上污染的 ionized 气体(ICFionized_{\rm ionized})以及中性气体中未计入的更高电离级(ICFneutral_{\rm neutral})。我们利用最近通过哈勃望远镜上的宇宙起源光谱仪(COS)获取的光谱观测来测量 Fe II 和 Fe III 的柱密度。利用 Fe III/Fe II 比值以及其他物理性质(即 log\log[LUV_{\rm UV}]、NN(H I)、T 和 ZZ),我们用 CLOUDY 生成特设光致电离模型,以量化每个目标所需的修正。我们确定了一个光度阈值 log\log[LUV_{\rm UV}]\sim 40.75 erg s1^{-1},高于此阈值时氮的 ICFneutral_{\rm neutral} 值(ICFneutral=0.05_{\rm neutral}=0.05-0.7)相对高于其余元素(ICFneutral0.01_{\rm neutral}\sim 0.01)。该行为表明,对于高紫外光度天体,N II 在中性气体中以不可忽略的数量存在,使得这些 ICFneutral_{\rm neutral} 修正对确定星际介质中的真实丰度至关重要。此外,我们由覆盖 SFGs 和河外 H II 区研究中通常观测到的广泛物理性质的均匀模型网格计算了 ICFs。我们向学界提供了表格式的 ICF 值,用于从多种环境测得的中性气体丰度,并适用于高红移宇宙的化学研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.07831,
  title  = {Newly Improved Ionization Corrections for the Neutral Interstellar Medium: Enabling Accurate Abundance Determinations in Star-forming Galaxies throughout the Universe},
  author = {Svea Hernandez and Alessandra Aloisi and Bethan L. James and Gary J. Ferland and Andrew J. Fox and Monica Tosi and Jason Tumlinson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07831},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 8 tables, 8 Figures, Accepted for Publication in ApJ