EAGLE zoom 模拟中由低金属离子示踪的多相环星系介质

我们探索了由通常观测到的低离子吸收体（包括 C II、Si II、Si III、Si IV 和 Mg II）所示踪的环星系金属含量。我们使用了一组基于 EAGLE 模型运行的宇宙学流体动力学 zoom 模拟，其中包含了跟踪 136 种离子的非平衡电离和冷却模块。对 z~0.2 处寄宿恒星形成星系的 L*（M_200=10^11.7-10^12.3 Msol）晕以及主要寄宿被动星系的群尺度（M_200=10^12.7-10^13.3 Msol）晕的模拟，重现了 COS-Halos 巡天观测到的关键趋势——低离子柱密度表现出：1) 对星系比恒星形成率几乎没有依赖性；2) 呈现斑块状的覆盖分数，表明存在体积填充因子较小的 10^4 K 云团；3) 当撞击参数从 20-160 kpc 增加时，覆盖分数下降。模拟的 Si II、Si III、Si IV、C II 和 C III 柱密度与观测结果吻合良好，而 Mg II 的预测值偏低。低离子示踪了一个重要的金属储库，约 10^8 Msol，主要位于距离恒星形成和被动中心星系 10-100 kpc 处。这些云团倾向于向内流动，其中大部分将在未来几个 Gyr 内吸积到中心星系上，而一小部分则被卷入强外流中。两相结构描述了内环星系介质（CGM）（<0.5 R_200），其中低离子金属云团被热的环境介质包围。这一冷相与 COS-Halos 观测到的 O VI 是分离的，后者源于外环星系介质（>0.5 R_200），示踪 L* 星系周围的 virial 温度气体。由观测柱密度（例如对齐的 Si II/Si III 吸收体）的标准光电离模型导出的物理参数在我们的模拟中得到了验证。因此，我们的模拟支持了先前的电离模型，表明随着撞击参数的增加，云团覆盖因子下降，而密度和压力几乎没有变化。