高红移星系速度场性质研究
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们分析了承载高红移伽马射线暴（GRB）的阻尼莱曼α系统（DLA）以及朝向类星体（QSO-DLA）的DLA中的气体运动学，重点关注三个统计量：(1) dv，即包含90%总光学深度的速度区间；(2,3) Wsi和Wciv，即SiII 1526和CIV 1548跃迁的静止等值宽度。GRB-DLA和QSO-DLA的dv分布相似，各自的中值dv~80 km/s，并存在延伸到几百km/s的显著尾部。这表明GRB-DLA和QSO-DLA的母星系质量相当，我们推断GRB星系的平均暗物质晕质量小于~10^{12} Msol。GRB-DLA视线方向的独特配置以及精细结构吸收的存在（和缺失）为理解高红移原星系速度场的性质提供了特殊视角。数据支持这样一种情景：dv统计量反映了星际介质（ISM）中的动力学，而Wsi则追踪ISM之外的运动（例如，晕气体、星系尺度风）。Wsi统计量与气体金属丰度[M/H]紧密相关，特别是对于QSO-DLA：[M/H]=a + b log(Wsi/1A)，其中a=-0.92+/-0.05，b=-1.41+/-0.10。我们认为Wsi统计量主要追踪高红移星系晕中的动力学运动，并将这种相关性解释为质量-金属丰度关系，其斜率与在本地低金属丰度星系中观测到的趋势非常相似。最后，GRB-DLA表现出系统性地比QSO-DLA更大的Wsi值（>0.5A）（QSO-DLA的<Wsi>~ 0.5A），这可能表明星系尺度外流对观测到的最大速度场有贡献。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0703701,
title = {On the Nature of Velocity Fields in High z Galaxies},
author = {Jason X. Prochaska and Hsiao-Wen Chen and Arthur M. Wolfe and Miroslava Dessauges-Zavadsky and Joshua S. Bloom},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0703701},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 9 figures. Submitted to ApJ