红移<z>=2.4 处星际介质的温度 - 密度关系
宇宙学与河外天体物理
2015-06-11 v1
摘要
我们利用约 6000 个独立的 HI 吸收体样本，提出了对 2.0 < z < 2.8 星际介质 (IGM) 中中性氢温度 - 密度 (T-rho) 关系的新测量结果，这些吸收体均拟合了受多条 Lyman 系跃迁约束的 Voigt 轮廓。我们发现 HI 柱密度 (NHI) 与吸收体最小观测速度宽度 (bmin) 之间存在正相关的模型独立证据。在最少解释的前提下，这意味着 IGM 中的温度 - 密度关系并非“反转”，这与许多近期研究相反。将 bmin 拟合为 NHI 的函数，得到线宽 - 柱密度依赖关系形式为 bdmin = b_0 [NHI/N_(HI,0)]^(Gamma-1)，其中在平均密度 rhobar [N_(HI, 0) = 10^13.6 cm^-2] 处的最小线宽为 b_0 = 17.9 +- 0.2 km/s，幂律指数为 (Gamma-1) = 0.15 +- 0.02。利用解析论证，这些测量结果暗示在<z>= 2.4 处 IGM 的“状态方程”形式为 T = T_0 (rho/rhobar)^(gamma-1)，其中平均密度处的温度为 T_0 = (1.94 +- 0.05) x 10^4 K，幂律指数为 (gamma -1) = 0.46 +- 0.05。
引用
@article{arxiv.1209.0005,
title = {The Temperature-Density Relation in the Intergalactic Medium at Redshift <z>=2.4},
author = {Gwen C. Rudie and Charles C. Steidel and Max Pettini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.0005},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 2 figure, accepted for publication in ApJL