探测高红移原子气体的物理条件
星系天体物理
2015-06-23 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
一种新方法被用于测量阻尼莱曼系统 (DLAs) 中气体的物理条件。利用 80 个 DLA 样本的高分辨率吸收光谱，我们能够测量 C II 和 Si II 基态上下精细结构能级的比率。这些比率完全由气体的物理条件决定。我们使用马尔可夫链蒙特卡洛方法探索允许的物理参数空间，以同时约束每个 DLA 的温度、中性氢密度和电子密度。结果表明，至少 5% 的 DLA 将其大部分气体置于致密冷相中，典型密度约为 ~100 cm-3，温度低于 500 K。我们进一步发现，样本中 DLA 的典型压强为 log(P/k) = 3.4 [K cm-3]，这与本地星际介质 (ISM) 的压强相当，并且包含大部分中性气体的组分可能非常小，吸收尺寸小至几秒差距。我们表明，大多数系统与具有显著高于纯经典温中性介质 (WNM) 预期密度的情况一致，表明需要大量致密气体（即 n_H > 0.1 cm-3）才能与观测相匹配。最后，我们识别出 8 个具有 Si II* 正探测的系统。这些系统的压强 (P/k) 超过 20000 K cm-3，表明这些系统标记了年轻恒星形成星系中高度湍流的 ISM。
引用
@article{arxiv.1411.5027,
title = {Probing the Physical Conditions of Atomic Gas at High Redshift},
author = {Marcel Neeleman and J. Xavier Prochaska and Arthur. M. Wolfe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5027},
year = {2015}
}
备注
21 Pages, 11 figures, Accepted to ApJ