银河系盘与晕的 HI 柱密度分布

我们利用远紫外光谱探测器（FUSE）的 HI Lyman 系吸收测量，给出了银河系盘和晕中中性气体的普查，极限柱密度低至 $N$(HI)$\sim10^{14}$ cm$^{-2}$。我们的结果来自对 25 条均匀分布于天空、银纬 |b|$\gtrsim 20^{\circ}$ 的 AGN 视线的分析。通过对 FUSE 覆盖的 11 条 Lyman 系吸收跃迁（Ly$\beta$-Ly$\mu$）加上 HST 对 Ly$\alpha$ 的测量同时拟合多分量 Voigt 轮廓，我们推导了 152 个 HI 吸收分量的运动学和柱密度。虽然饱和使得许多柱密度在 17$\lesssim$log$N$(HI)$\lesssim$19 的分量无法精确测量，但我们在 log$N$(HI)$\lesssim$17 和 log$N$(HI)$\gtrsim$19 处获得了稳健测量。我们推导了银河系首个紫外 HI 柱密度分布函数（CDDF），包括全局以及低速度（ISM）、中速云（IVCs）和高速云（HVCs）。我们发现 IVCs 和 HVCs 的 CDDF 斜率在统计上不可区分，$\beta_{\rm IVC}=$ $-1.01_{-0.14}^{+0.15}$，$\beta_{\rm HVC}=$ $-1.05_{-0.06}^{+0.07}$。总体而言，银河系盘和晕的 CDDF 似乎比可比的河外巡天更平缓，表明银河系晕中高柱密度气体相对丰富。我们推导了作为 HI 柱密度函数的天空覆盖分数，发现北半球 IVC 气体比南半球增强。我们还发现流入 HI 相对于流出 HI 的过量证据，HVC 流入为 $-$0.88$\pm$0.40 M$_\odot$ yr$^{-1}$，HVC 流出为 0.20$\pm$0.10 M$_\odot$ yr$^{-1}$，证实了 UV 金属线中看到的流入 HVCs 过量。