低红移莱曼极限系统的高电离成分与运动学
宇宙学与河外天体物理
2015-06-17 v2
摘要
我们利用哈勃太空望远镜搭载的宇宙起源光谱仪（Cosmic Origins Spectrograph）观测的 23 个位于 0.08<z<0.93 的莱曼极限系统（LLSs）样本，研究了低红移星系周围星系际介质的高电离相及其运动学。在 Lehner 等人 (2013) 的研究中，我们近期展示了低红移 LLSs 具有双峰金属丰度分布。在此，我们将该分析扩展，以搜寻贫金属分支与富金属分支在高电离成分和运动学性质上的差异。我们发现，与贫金属 LLSs 相比，富金属 LLSs 倾向于表现出更高的 O VI 柱密度和更宽的 O VI 谱线轮廓。LLSs 中的总 H I 线宽（dv90 统计量）与金属丰度不相关，表明仅凭 H I 运动学无法区分气体吸积、外流及气体再循环。在 17 个探测到 O VI 的 LLSs 中，除两个外，其余均显示出运动学子结构的证据，形式包括 O VI-H I 质心偏移、多重分量或两者兼有。通过假设每个 LLS 的高电离相与低电离相金属丰度对比的各种情景，我们将 O VI 相中的电离氢柱密度限制在 log N(H II)~17.6-20 范围内。LLSs 的 O VI 相是一个重要的重子储备库，其质量 M(high-ion)~10^{8.5-10.9}(r/150 kpc)^2 太阳质量，与低电离相的质量相当。计入 O VI 相后，低红移 LLSs 对宇宙重子总量的贡献大约增加了一倍。
引用
@article{arxiv.1310.6267,
title = {The High-Ion Content and Kinematics of Low-Redshift Lyman Limit Systems},
author = {Andrew J. Fox and Nicolas Lehner and Jason Tumlinson and J. Christopher Howk and Todd M. Tripp and J. Xavier Prochaska and John M. O'Meara and Jessica K. Werk and Rongmon Bordoloi and Neal Katz and Benjamin D. Oppenheimer and Romeel Dave},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.6267},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ, 17 pages, 9 figures, 2 tables, updated version with typos corrected