z=4.25 处星系际气体的碳含量及其向 z=2.4 的演化
宇宙学与河外天体物理
2015-05-28 v1
摘要
本文利用麦哲伦望远镜 MIKE 摄谱仪获得的三颗明亮类星体光谱，给出了 4.0 < z < 4.5 处星系际气体碳丰度的电离校正测量结果。通过测量 131 个经 HI 挑选、满足 ρ/ρ̄>1.6 的离散类星体吸收体样本中的 CIV 强度，我们得出碳丰度中值 [C/H]=-3.55，对数正态弥散约为 ~0.8 dex。该中值比在 z~2.4 处利用 CIV 和 OVI 进行的类似测量低两到三倍。演化强度对用于电离校正的紫外背景谱选择有适度依赖，但我们对丰度演化的探测相对于这一模型不确定性总体上是稳健的。我们提出了一个分析框架，用于研究在与 CIV 产生相关的频率上紫外电离背景空间涨落的影响。我们还探讨了 3-4 里德伯之间流量减弱（如来自 HeII 莱曼线系吸收）对我们丰度估计的影响。在 HeII 线吸收水平与已发表估计值相似的情况下，其影响非常小，但更大的光深可能会减弱丰度演化的强度。我们的结果意味着，在 z~2.4 处 IGM 中观测到的重元素中，约有 50% 是在 z~4.3 到 z~2.4 之间的 13 亿年内沉积的。由此推算进入莱曼阿尔法森林的碳总质量流量，将构成该时期已知恒星形成群体的 IMF 加权碳产额的约 30%。
引用
@article{arxiv.1106.2810,
title = {The Carbon Content of Intergalactic Gas at z=4.25 and its Evolution Toward z=2.4},
author = {Robert A. Simcoe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2810},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal. 23 pages, 24 figures, 2 tables