Circumgalactic Medium 空间-动力学吸收模型。第一部分：结构、方向和动力学
星系天体物理
2025-10-29 v1
摘要
在本两篇论文系列中，我们提出了用于合成准星吸收线轮廓的简明数学模型，这些轮廓来自穿过理想化的星际介质 (CGM) 及其宇宙中心星系的视线。本文第一部分中，我们发展了多个星系/CGM 结构的空间几何，并以三维速度场填充这些结构。对于任意观察角度和星系-准星影响参数，我们推导了基于观察者坐标的表达式，用于计算 perceived 方位角和星系倾斜角，以及沿视线位置的线-of-sight 速度的广义标量表达式。我们基于实验数据和理论预测，提出并发展了四种理想化的星系/CGM 空间-动力学结构：(1) 旋转的星系盘/盘外气体，(2) 静止或动态的球形光晕，(3) 向外的双极星系风，(4) 向内螺旋膨胀的平面吸积。通过一小组自由参数，可调整和探索这些空间-动力学模型，包括速度梯度、风的减速以及吸积轨迹。这些模型旨具灵活性和易于修改，可用于研究单个星系-吸收体对或星系团环境；可应用于实际观测或星系间辐射动力学模拟，用于研究通过准星吸收线系统研究的质子循环。这些模型也作为发展物理直觉的工具。将在第二篇中，提出填充星系/CGM 结构的多相光离子化和碰撞离子化气体的形式化方法，并生成感兴趣离子的吸收轮廓。
引用
@article{arxiv.2510.24357,
title = {Spatial-Kinematic Absorption Models of the Circumgalactic Medium. I. Structures, Orientations, and Kinematics},
author = {Christopher W. Churchill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24357},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 22 figures, submitted to the Open Journal of Astrophysics (OJA)