ESO UVES 高级数据产品类星体样本 - IV. 关于 DLA 系统中氩的缺失

在本工作中，我们研究了在高红移星系（$2<z(\text{abs})<4.2$）星际介质中的氩丰度，这些星系在背景类星体光谱中被检测为阻尼 Ly$\alpha$吸收体（DLA）。我们使用了来自 ESO-UVES 高级数据产品（EUADP）数据库的高分辨率类星体光谱。我们提出了 3 个新的 ArI 测量值和 5 个上限。我们进一步汇编了文献中具有氩和$\alpha$捕获元素（S 或 Si）测量值的 DLA/sub-DLA 数据，共计 37 个系统，这是迄今为止调查的最大 DLA 氩样本。我们确认氩在 DLA 中普遍缺失，平均值为$[\text{Ar}/\alpha] = -0.4\pm0.06\,\text{dex}$（均值标准误）。$[\text{Ar}/\alpha]$比值显示出随$N_{\text{HI}}$增加和吸收红移增加的微弱正趋势，以及随无尘金属丰度$[\text{S/H}]$增加的微弱负趋势。对丰度比的详细分析表明，ArI 电离而非尘埃耗散或核合成演化是导致氩缺失的原因。总之，观测证据支持这样一种情景：氩电离主要由类星体元星系辐射主导，并受 DLA 宿主星系内部局部 HI 自屏蔽的调制。我们对氩丰度的测量和上限表明，HeII 的宇宙再电离在$z=3$以上已完成，但需要$z(\text{abs})>3.5$的更多测量来探测这一宇宙再电离过程的最终阶段。