COS-Halos巡天：低红移星系周介质的金属丰度
摘要
我们分析了来自 z~0.2 COS-Halos 巡天的 13 个类星体的新远紫外光谱，这些光谱覆盖了 14 个星系周介质（CGM）系统的 HI Lyman 极限。这些数据给出了比先前 COS-Halos 测量更精确的对 HI 柱密度 NHI 的估计或更具约束性的限制。然后我们在 COS-Halos 的 32 个系统上应用蒙特卡洛马尔可夫链方法，在光致电离与河外紫外背景平衡的假设下，估计产生低电离态金属线的冷（T~10^4K）CGM 气体的金属丰度。主要结果如下：（1）场 L* 星系的 CGM 表现出 HI 面密度随冲击参数 Rperp 下降（置信度 >99.5%）；（2）仅通过 CGM 气体的电离辐射透射率为 70±7%；（3）冷 CGM 的金属丰度分布函数是单峰的，中位数为 1/3 Z_Sun，95% 区间从约 1/50 Z_Sun 到超过 3 倍太阳丰度。金属贫乏（<1/100 Z_Sun）气体的出现率很低，这意味着沿类星体视线发现的任何此类气体通常与 L* 星系无关；（4）我们发现气体金属丰度随 NHI 下降（置信度 >99.9%）而意外增加，因此也随 Rperp 增大而增加。大半径处的高金属丰度意味着早期富集；（5）冷 CGM 气体质量的非参数估计为 M_CGM_cool = 9.2 ± 4.3 × 10^10 Msun，这与热 CGM 的新质量估计一起可能解决星系失踪重子问题。未来对晕气体的分析应聚焦于支配 CGM 的潜在天体物理过程，而非简单将介质从晕中排出的过程。
引用
@article{arxiv.1702.02618,
title = {The COS-Halos Survey: Metallicities in the Low-Redshift Circumgalactic Medium},
author = {J. Xavier Prochaska and Jessica K. Werk and Gabor Worseck and Todd M. Tripp and Jason Tumlinson and Joseph N. Burchett and Andrew J. Fox and Michele Fumagalli and Nicolas Lehner and Molly S. Peeples and Nicolas Tejos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02618},
year = {2017}
}
备注
26 pages with figures. Accepted to ApJ; see https://github.com/pyigm/pyigm for all published COS-Halos measurements