利用 HST-WFC3 在秒差距尺度上分辨 Mrk 71 的电离与金属丰度

近邻宇宙中的蓝致密矮星系（BCD）为详细研究低金属丰度环境中的反馈机制和恒星形成过程提供了手段。由于它们的邻近性，这些年轻星系的本地类似体非常适合高分辨率研究，而这对高红移宇宙中的原初星系是不可行的。本文我们呈现此类 BCD 之一、已知最强本地星暴之一 Mrk 71 的 HST-WFC3 观测，波段为 [O II]、He II、Hb、[O III]、Ha 和 [S II]。在距离 D=3.44 Mpc 处，这套广泛的发射线图像使我们能够在约 2 pc 尺度上探索 Mrk 71 的化学与物理条件。利用这些高空间分辨率观测，我们使用发射线诊断逐像素区分电离机制，并表明尽管先前报道过超音速气体和超气泡吹出，Mrk 71 中的气体是光致电离的，没有激波激发发射的迹象。利用强线金属丰度诊断，我们呈现了星系的首张“金属丰度图像”，揭示了小于 50 pc 尺度上的化学不均匀性。我们还证明，虽然化学结构在大空间尺度上会丢失，但金属丰度诊断在小于 HII 区的空间尺度上会失效。HeII 发射线图像用于识别 Mrk 71 中多达六颗 Wolf-Rayet 星，其中三颗位于吹出区边缘。本研究不仅展示了高分辨率空间分辨观测在评估反馈机制效应方面的益处，也展示了采用发射线诊断时精细空间尺度的局限性。这两方面都尤为相关，因为我们正进入极大望远镜时代，届时观测约 10 pc 尺度的结构将不再局限于本地宇宙。