Lyman-alpha 林区云在迷你 Halo 模型中的结构与演化

报告了一维数值水动力学计算的结果，探讨了由暗物质迷你 Halo 约束的 Lyman-alpha 林区云的结构与演化。这些云源于高红度处的线性扰动，并在中等红度处暴露于 QSO 或星系主导的星际辐射场下。虽然侧重球对称系统，但也考虑了平板对称性。Collapsed 云可被划分为三个区域：(1) 处于热平衡的准刚性核心；(2) 非热平衡的中间区；(3) 连接到哈勃展开的宇宙吸积层。大部分测得的 Lyman-alpha 林区柱密度来源于中间区。核心的发展会导致在柱密度为 $10^{15}$-$10^{16}$ cm$^{-2}$ 附近的柱密度分布出现平坡化。对应柱密度为 $10^{14}$ cm$^{-2}$ 的云直径落在 10-60 kpc 范围内，而柱密度超过 $10^{15}$ cm$^{-2}$ 的系统直径小于 10 kpc。圆速度超过 50 km/s 的系统会导致云在成为温度不稳定并坍缩之前继续收缩。坍缩的临界柱密度为 $10^{17}$-$10^{18}$ cm$^{-2}$。在柱密度小于 $10^{13.5}$ cm$^{-2}$ 的系统中，发现多数模型中多普勒参数与中性氢柱密度之间存在一定相关性，多普勒参数可低至 $b > 20$ km/s 对应 $10^{13}$ cm$^{-2}$ 柱密度系统。未发现 $b < 15$ km/s 的线。