盘状星系外围的尖锐HI边界

观测表明，一些延伸的外盘在中性氢面密度接近约$2\times 10^{19}$ cm$^{-2}$时会出现急剧的截断。在本文中，我们将这些HI边界建模为由于电离辐射导致中性氢与电离氢之比迅速下降的位置。我们使用两种不同的模型来描述星系外盘上方气体的垂直分布：在第一个模型中，我们根据理想气体定律推导密度；在第二个模型中，我们引入宏观压力项，并像等温盘一样推导密度。我们考虑了两种电离光子源：来自类星体的不同强度和谱指数的外部流量，以及来自中微子衰变的单色紫外流量。我们发现，气体标高较小的星系应显示出更低柱密度的外HI盘和更平滑的HI边界。HI-HII过渡的尖锐程度以及介质50%电离时的总柱密度是强相关的。我们给出了对M33中观测到的尖锐HI边界的几个模型拟合。如果今天的紫外背景由衰减的类星体光主导，其产生约$10^{-14}$ H电离 s$^{-1}$，则倾向于较大的气体标高，或等效地，一个近乎球形的晕。如果来自衰变中微子的电离光子是造成尖锐边界的原因，则需要一个平坦的暗物质晕。