关于 HI 柱密度分布中高柱密度转折点的起源

Denis Erkal; Nickolay Y. Gnedin; Andrey V. Kravtsov

doi:10.1088/0004-637X/761/1/54

关于 HI 柱密度分布中高柱密度转折点的起源

宇宙学与河外天体物理 2015-06-03 v2 星系天体物理

作者: Denis Erkal , Nickolay Y. Gnedin , Andrey V. Kravtsov

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

我们研究了 HI 柱密度分布函数的高柱密度区域，并指出存在两个显著特征：一个位于 $N_{\rm HI} \sim 10^{21}$ cm $^{-2}$ 的转折点，该特征在 $z=0$ 和 $z \sim 3$ 时均存在；以及在 $z=0$ 时缺乏 $N_{\rm HI} \sim 10^{22}$ cm $^{-2}$ 以上的系统。利用柱密度分布的观测数据，我们认为 HI-H2 转变并非导致 $N_{\rm HI} \sim 10^{21}$ cm $^{-2}$ 处转折点的原因，但可以合理解释 $N_{\rm HI} > 10^{22}$ cm $^{-2}$ 处的转折。我们计算了 THINGS 样本中单个星系的 HI 柱密度分布，表明转折柱密度仅微弱依赖于金属丰度。此外，我们展示了经倾角修正后的星系柱密度分布对 HI 图的分辨率或径向壳层平均不敏感。我们的结果表明， $z=3$ 和 $z=0$ 处 HI 柱密度分布的相似性源于高红移和低红移盘星系最大 HI 面密度的相似性，这大概是由塑造星系气体盘性质的普适过程所设定的。利用完全宇宙学模拟，我们探索了其他可能导致柱密度分布出现转折的物理机制。我们表明，虽然 GMCs 内部的湍流无法影响 DLA 柱密度分布，但如果反馈能有效地从高红移星系中心 2-3 kpc 范围内移除气体，恒星反馈则可对其产生显著影响。最后，我们认为，由于在近邻星系中观测到 HI 柱密度涨落的陡峭功率谱，将约 kpc 尺度上的平均柱密度与探测亚 pc 尺度的类星体光谱估算值进行比较是有意义的。

关键词

HI 柱密度分布柱密度转折 HI-H2 转变星系盘宇宙学模拟恒星反馈 DLA 类星体光谱

引用

@article{arxiv.1201.3653,
  title  = {On the Origin of the High Column Density Turnover in the HI Column Density Distribution},
  author = {Denis Erkal and Nickolay Y. Gnedin and Andrey V. Kravtsov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.3653},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to ApJ. Updated to version in journal

关于 HI 柱密度分布中高柱密度转折点的起源

摘要

关键词

引用

备注

相关论文