1.9 < z < 3.2 范围内 HI 和 CIV 类星体吸收线系统的演化
摘要
我们利用从 ESO VLT/UVES 档案中获取的 18 个高分辨率、高信噪比类星体光谱，研究了 1.9 < z < 3.2 范围内约 3100 个星际 HI 吸收体的分布与演化，其 HI 柱密度范围为 log N(HI) = [12.75, 17.0]。我们采用了两套 Voigt 轮廓拟合分析：一套包含所有可用的高阶莱曼线以获得饱和线的可靠 HI 柱密度，另一套仅使用莱曼-alpha 线。两种拟合的结果无显著差异。将我们的结果与文献数据结合，发现 0 < z < 4 范围内的平均数密度不能用单一幂律很好地描述，且强烈表明其在 z < 1.5 时，高柱密度和低柱密度区间的演化均减缓。我们还根据 HI 线是否在给定速度范围内与 log N(CIV) > 12.2 的 CIV 相关联，将 1.9 < z < 3.2 范围内的全部 HI 吸收体分为两个样本：未富集森林和 CIV 富集森林。整个 HI 柱密度分布函数（CDDF）可描述为这两个特征明确且重叠于 log N(HI) ~ 15 的种群之组合。在 log N(HI) < 15 时，未富集森林占主导地位，显示出与整个森林相似的幂律分布。CIV 富集森林在 log N(HI) > 15 时占主导地位，其分布函数正比于 N(HI)^(-1.45)。然而，它在较低的 N(HI) 处开始变得平坦，因为富集森林的比例随 N(HI) 减小而降低。整个 HI 样本 CDDF 中 log N(HI) = [14, 17] 处对幂律的偏离，是结合具有不同 CDDF 形状的两个不同 HI 种群的结果。相对于临界密度的总 HI 质量密度为 Omega(HI) ~ 1.6 x 10^(-6) h^(-1)，其中富集森林约占 Omega(HI) 的 40%。
引用
@article{arxiv.1302.6622,
title = {The evolution of HI and CIV quasar absorption line systems at 1.9 < z < 3.2},
author = {Tae-Sun Kim and Adrian M. Partl and Robert F. Carswell and Volker Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.6622},
year = {2015}
}
备注
26 pages, 20 figures, accepted for AA, in press