滞销子氢系统中的两相平衡与分子氢形成

分子氢在高红移滞销子氢系统中，与距离太阳近的星际介质相比，含量相当不足。这被解释为暗示滞销子氢系统中的气体呈温和状态，类似于近距离中中云介质，而非像银沼系中产生大部分 H I 吸收的云系那样较冷。其他证据暗示滞销子氢系统中的气体——全体或部分——实际上较冷；本文讨论的中性碳和离子碳光谱显示，在 $z < 2.3$ 的滞销子氢系统主要较冷，而在 $z > 2.8$ 的滞销子氢系统则较温和(尽管并非没有 H2)。为解释碳和氢的观测，我们在两相热平衡条件下构建了详细的数值模型，以模拟太阳附近条件，但考虑金属丰度、尘埃-气体比等变量。我们发现，滞销子氢系统的低金属丰度足以在即使在稀疏云系中抑制 H2 形成数个数量级，只要环境的光/紫外辐射场不至于太小。在金属丰度极低且在最稀疏条件下，H2 形成将由慢速气相过程主导，这些过程不涉及尘粒，预计分子分数将在 $10^{-8}-10^{-7}$ 范围。