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云-9:第一颗无星系 HI 云

星系天体物理 2025-10-22 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

FAST(五百米口径球面望远镜)最近发现的致密 HI 云(后称云-9)位于螺旋星系 M94 附近。该识别由 Very Large Array(VLA)和 Green Bank Telescope(GBT)的观测独立确认。云-9 与 M94 的回响速度相同,因此位于相似的距离(约 440 万光年)。它致密(约 1 角分半径,即约 1.4 千太公尺),动力学冷(W50=12 km/s),非旋转,且相当庞大,HI 质量约为 10^6 太阳质量。本文提出深入的 Hubble Space Telescope/Advanced Camera for Surveys(HST/ACS)成像,以搜索明亮恒星对应物。我们肉眼排除了任何质量超过 10^3.5 太阳质量的矮星系的存在。更稳健的颜色-星等图基于分析 conservatively 排除了 10^4 太阳质量的恒星对应物,其置信度为 99.5^{+0.5}_{-8.2}%。未检测到明亮成分加强了将该系统解释为再电离限定 HI 云(RELHIC)的意见;即,装填于热力学平衡于宇宙紫外背景中的无星系暗暗物质星系。我们的结果使云-9 成为已知任何致密 HI 云中最具代表性的 RELHIC 候选者。这为 ΛCDM 模型的核心预测——即存在于亚星系质量尺度上的装填气体、无星系暗暗物质星系——提供了有力支持,并约束了当代星系形成的阈值星系质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.20157,
  title  = {The First RELHIC? Cloud-9 is a Starless Gas Cloud},
  author = {Gagandeep S. Anand and Alejandro Benítez-Llambay and Rachael Beaton and Andrew J. Fox and Julio F. Navarro and Elena D'Onghia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.20157},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 5 figures. in press at ApJL