是什么让莱曼α星云发光？绘制 LABd05 的偏振图
星系天体物理
2020-05-13 v1
摘要
“莱曼α星云”是遥远宇宙中巨大的（∼100 kpc）、发光的气态云。其延展的莱曼α发射的起源仍是一个谜。一些模型假设当云被嵌入或邻近源的紫外辐射光电离时产生莱曼α发射，而另一些模型认为莱曼α光子起源于嵌入的星系或 AGN，随后被云共振散射。至少在后一种情形下，观测到的莱曼α发射将是偏振的。为了检验这些可能性，我们正在对七个莱曼α星云进行成像偏振观测。在此我们展示 LABd05 的结果，这是一个在 z = 2.656、在莱曼α发射峰值东北方向具有一个被遮挡的嵌入 AGN 的云。我们探测到显著的偏振。最高的偏振分数 P 在莱曼α峰值东南方向约 20-40 kpc 处为 ∼10-20%，远离 AGN。最低的 P（包括上限）约为 5%，位于莱曼α峰值与 AGN 之间。换言之，偏振图是不对称的，P 从莱曼α峰值向东南方向增大。测得的偏振角 θ 指向东北，大致垂直于 P 梯度。这一独特的偏振模式表明：1）空间偏移的 AGN 正在光电离邻近气体；2）逃逸的莱曼α光子在更大半径处被星云散射进入我们的视线，产生远离光电离区的切向取向、径向增大的偏振。最后我们得出结论，气体密度与电离剖面的相互作用产生了观测到的莱曼α发射中心峰值。这也意味着 LABd05 的结构比当前理论球状或柱状模型所假设的更为复杂。
引用
@article{arxiv.2003.13915,
title = {What Makes Ly$\alpha$ Nebulae Glow? Mapping the Polarization of LABd05},
author = {Eunchong Kim and Yujin Yang and Ann Zabludoff and Paul Smith and Buell Jannuzi and Myung Gyoon Lee and Narae Hwang and Byeong-Gon Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13915},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 8 figures