We analyze the absorption and emission-line profiles produced by a set of simple, cool gas wind models motivated by galactic-scale outflow observations. We implement monte carlo radiative transfer techniques that track the propagation of scattered and fluorescent photons to generate 1D spectra and 2D spectral images. We focus on the MgII 2796,28303 doublet and FeII UV1 multiplet at ~2600A, but the results are applicable to other transitions that trace outflows (e.g. NaI, Lya, SiII). By design, the resonance transitions show blue-shifted absorption but one also predicts strong resonance and fine-structure line-emission at roughly the systemic velocity. This line-emission `fills-in' the absorption reducing the equivalent width by up to 50%, shift the absorption-lin centroid by tens of km/s, and reduce the effective opacity near systemic. Analysis of cool gas outflows that ignores this line-emission may incorrectly infer that the gas is partially covered, measure asignificantly lower peak optical depth, and/or conclude that gas at systemic velocity is absent. Because the FeII lines are connected by optically-thin transitions to fine-structure levels, their profiles more closely reproduce the intrinsic opacity of the wind. Together these results naturally explain the absorption and emission-line characteristics observed for star-forming galaxies at z<1. We also study a scenario promoted to describe the outflows of z~3 Lyman break galaxies and find prfiles inconsistent with the observations due to scattered photon emission. Although line-emission complicates the analysis of absorption-line profiles, the surface brightness profiles offer a unique means of assessing the morphology and size of galactic-scale winds. Furthermore, the kinematics and line-ratios offer powerful diagnostics of outflows, motivating deep, spatially-extended spectroscopic observations.
Tracing AGN Feedback Power with Cool/Warm Outflow Densities: Predictions and Observational Implications
Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理中心）
Integral Field Spectroscopy of AGN Absorption Outflows: Mrk 509 and IRAS F04250-5718
紫外线吸收谱线提供了丰富的光谱信息，使探测活动星系核外流的物理条件成为可能，但外流半径（以及由此产生的能量）只能间接确定。在本文中，我们提出了第一个直接测试这些测定使用积分场单元（IFU）光谱。我们已经进行了双子座IFU映射的电离气体星云周围的两个活动星系核，其流出半径已被约束的紫外吸收线分析。在Mrk 509中，我们发现了一个半径为1.2 kpc，速度为$\sim290$ km s $^{-1}$的准球形外流，而IRAS F04250 $-$ 5718则驱动着一个扩展到2.9 kpc的双锥形外流，速度为$\sim580$ km s $^{-1}$，张角为$\sim70^{\circ}$。导出的质量流率分别为$\sim5$和$>1$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，两者的动力学光度均为$\gtrsim1\times10^{41}$ erg s $^{-1}$。采用IFU中测量的流出半径和几何参数，吸收线分析将产生与上述结果一致的质量流率和动力学光度，其系数为$\sim2$。我们的结论是，空间位置，运动学和能量揭示了这个IFU的发射线研究是一致的与预先存在的紫外线吸收线分析，提供了一个期待已久的直接确认后者作为一种有效的方法来表征流出属性。
Absorption-line Environments of High-redshift BOSS Quasars
大质量星系演化的早期阶段通常涉及由星暴或中央类星体驱动的外流加上冷模吸积（下落），这增加了星系中的质量积聚。为了研究类星体环境中这些流入和流出的性质，我们使用SDSS-BOSS DR 12的光谱数据研究了正和负速度变化下的窄吸收线（NALS）与其他类星体属性的相关性，例如它们的宽吸收线（BAL）流出和射电响度。我们的研究结果表明，关联吸收线（AALs）和流出AALs的发生率与BALs强烈相关，这表明大多数AALs形成类星体驱动的流出。多个AAL也与BALs密切相关，这表明类星体的外流往往是高度结构化的，并且可以沿着我们的视线产生具有不同速度变化的多种气体成分。在有BALs的类星体中，入射的AAL比没有BALs的类星体更少出现。这表明BAL外流在宿主星系中起着大规模的作用，并抑制了IGM气体的流入，支持了类星体外流在向宿主星系反馈中起着重要作用的理论模型。尽管有更大的距离，入流AAL比流出AAL更高度电离，这可以归因于较低的密度在入流吸收。
VLT/UVES Observation of the Outflow in Quasar SDSS J1439-0106
我们分析了类星体SDSS J143907.5-010616.7的VLT/UVES光谱，从UVES光谱类星体吸收数据库中检索。我们确定了两个流出系统的光谱：一个迷你宽吸收线（迷你BAL）系统和窄吸收线（NAL）系统。我们测量了具有Fe II的激发态吸收槽的mini-BAL（$v=-1550$ km s $^{-1}$）流出物的离子柱密度。我们根据Fe II的激发态和基态丰度的比值确定了电子数密度$\log{n_e}=3.4^{+0.1}_{-0.1}$，并发现外流的动力学光度是类星体爱丁顿光度的$\lesssim 0.1 \%$，这使得它不足以对活动星系核的反馈做出贡献.
HST/COS Observations of Quasar Outflows in the 500 -- 1050 Å Rest Frame: IV. The Largest Broad Absorption Line Acceleration
本文分析了类星体SDSS J1042+1646的一个外流系统中出现的宽吸收线（BAL）速度漂移。哈勃太空望远镜/宇宙起源光谱仪在2011年和2017年在500 - 1050 $Å$静止框架中进行了观测。在3.2年的静止帧时间内，外流的速度中心移动了1550 km s $\sim$，从19，500 km s $^{-1}$移动到21，050 km s $^{-1}$。速度漂移特征在来自Ne VIII $λλ$ 770.41、780.32双重峰的吸收特征中最为明显，并且得到来自OV $λ$ 629.73和Mg X $λλ$ 609.79、624.94双重峰的吸收槽的支持。这是第一次观察到类星体流出速度的变化，在槽从一个以上的离子，并在不同的槽从一个双重跃迁（Ne VIII）。我们将速度变化归因于现有外流的加速，因为我们能够排除光电离变化和物质进出视线的运动作为替代解释。这导致在类星体静止框架中的平均加速度为480 km s $^{-1}$ yr $^{-1}$（1.52 cm s $^{-2}$）。加速度和绝对速度变化都是迄今为止报道的类星体外流中最大的。根据O V* 多重峰的吸收谷，我们推导出流出（$R$）到中心源的距离范围，为0.05 pc $<$ $R$ $<$ 54.3 pc.这种外流与类星体PG 1211+143中检测到的快速X射线外流有相似之处。我们使用加速度和速度变化来约…
Constraining FeLoBAL outflows from absorption line variability
FeLoBALs是一类罕见的类星体流出物，具有低电离宽吸收线（BALs），大柱密度和潜在的大动能，这对星系演化的"反馈"可能很重要。为了探索这些外流的物理特性，我们进行了多历元，吸收线的变化研究12 FeLoBAL类星体跨越红移范围在0.7和1.9之间的休息帧时间尺度约10天至7.6年。我们检测吸收线的变异性大于8西格玛的信心，在我们的样本中的12个来源的3个超过0.6至7.6年的时间尺度。可变波长间隔与基态和激发态Fe II多重峰，Mg II 2796，2803双重峰，Mg I 2852，和激发态Ni II多重峰。观察到的变化以及吸收线饱和的证据有利于气体在视线（LOS）的横向运动作为首选方案，并允许我们限制流出距离从超大质量黑洞（SMBH）小于69，7和60 pc为我们的三个变量源。结合其他研究，这些结果表明，FeLoBAL类星体中的外流气体存在于一系列尺度上，包括距离中心源数十秒差距内的物质。
SQuIGG$\vec{L}$E: Ubiquitous Cool Gas Outflows with Large Mass-Loading Factors in $z\sim0.7$ Post-starburst Galaxies
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
Catastrophic Cooling in Superwinds: Line Emission and Non-equilibrium Ionization
外流是星暴星系中超星团（SSC）力学反馈的一个普遍特征，在星系演化中起着重要作用。观测现在开始证实，外流可以经历灾难性的冷却，抑制绝热超级风。在这里，我们提出了一套一维的，流体动力学模拟，研究这些流出的电离结构和由此产生的线发射所产生的冷却气体。我们使用MAIHEM中的非平衡原子化学包，这是我们修改后的FLASH版本，它可以计算气体的电离状态，并在逐个离子的基础上计算总冷却速率。我们发现，灾难性的冷却模型产生强烈的星云线发射相比，绝热流出。我们还表明，这样的模型表现出非平衡条件，从而产生更多的高度电离态比等效的平衡模型。当包括来自母SSC的光电离时，灾难性冷却模型显示出强的C IV λ1549和O VI λ1037发射。对于密度束缚光电离，He II λ1640，λ4686，C III] λ1908，Si IV λ1206和Si III λ1400也被强烈增强。这些谱线出现在可能发生灾难性冷却的极端恒星暴中，这表明它们可以作为这种情况的诊断。这些流动产生的较高的电离可能有助于解释线发射，不能单独归因于SSC光电离。
The MUSE Ultra Deep Field (MUDF) VIII. The cool gas distribution surrounding galaxies at redshifts z ~ 0.5-2
Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；IUCAA（印度联合大学宇宙学及应用天文学中心）；INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
利用MUDF调查的深MUSE数据，研究红移0.5 < z < 2星系周围低温气体分布，通过径向和横向分析探讨气体出流与星系际介质特性。
The AURORA Survey: Tracing Galactic Outflows at $z\gtrsim2.5$ with JWST/NIRSpec NUV Absorption Lines
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Kentucky（肯塔基大学）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of California Davis（加州大学戴维斯分校）；Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；University of Florida（佛罗里达大学）；University of Geneva（日内瓦大学）
The z=0.54 LoBAL Quasar SDSS J085053.12+445122.5: II. The Nature of Partial Covering in the Broad-Absorption-Line Outflow
20年来，人们已经知道宽吸收线类星体中的吸收气体并不完全覆盖连续辐射区，必须考虑部分覆盖才能精确测量流出气体的柱密度。然而，部分覆盖本身的性质并不清楚。将Leighly等人2018年报告的SDSS J0850+4451的HST COS UV光谱的SimBAL光谱合成模型外推到非同时静止框架光学和近红外光谱，表明覆盖分数具有波长依赖性，并且在UV中是光学和近红外波段的2.5倍。覆盖率的差异可以解释，如果流出物是小的，无论是结构化或集群相对于紫外线连续发射区域的投影尺寸的团块，并具有更扩散的分布在尺寸尺度上可比的近红外连续发射区域的大小。在较大的物理面积上的较低的覆盖分数导致测量的总柱密度与仅UV的解决方案相比降低了1.6倍。这个实验表明，我们可以比较静止坐标系的紫外和近红外吸收线，特别是HeI*10830，以限制宽吸收线类星体中吸收气体的均匀性。
