The cold neutral medium in filaments at high Galactic latitudes
本文利用澳大利亚SKA探路者望远镜的吸收观测数据，探究高银纬冷中性介质（CNM）与FIR/HI尖峰纤维状结构的关联，发现几乎所有CNM均位于这些结构中，并测定了其湍流速度弥散与马赫数。
2025-02-03 astro-ph.GA
Filamentary Dust Polarization and the Morphology of Neutral Hydrogen Structures
本文提出球面滚动霍夫变换新实现，利用中性氢纤维形态构建偏振模板，发现最薄纤维对磁场建模最有效，高分辨率HI观测使B模相关性提升约10%，并揭示了纤维拓扑与形状分别主导B模和E模的规律。
2024-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Is the recently discovered large scale filamentary feature Cattail in the cold or unstable phase?
最近的一份出版物（Li et al. 2021）从高分辨率FAST观测中发现了最大的中性氢特征之一，被称为Cattail，可能是我们银河系的一个新的星系臂。然而，在分析中，有人认为这个中性氢特征是冷的，尽管总线宽为12 km/s。我们通过新开发的速度分解算法（Yuen et al. 2021 a）和力平衡模型（Ho et al. 2021 a）评估香蒲是否实际上是冷中性介质的概率。我们发现，即使包括银河剪切项，功能仍然是在不稳定的中性介质制度。此外，我们还发现香蒲在焦散空间中是两个不相交的特征，这表明香蒲可能具有两个不同的湍流系统。我们检查通过VDA分离的单个系统的光谱，以证实这一论点。我们不排除存在较小规模的冷介质被嵌入在这个结构。
2021-12-04 astro-ph.GA
Necessary conditions for the formation of filaments and star clusters in the cold neutral medium
本文利用RAMSES模拟磁化冷中性介质，确定纤维状分子云及星团形成所需的速度弥散、临界线质量与磁场取向条件，并量化磁场对致密气体、温度和形成时标的影响。
2024-01-03 astro-ph.GA
The Net Radial Flow Velocity of the Neutral Hydrogen in the Oval Distortion of NGC 4736
气体的净径向流速是了解星系演化的一个重要参数。由于描述观测速度的数学模型在未知的速度分量中是退化的，所以在存在椭圆变形的椭圆轨道的情况下难以测量。本文提出了一种方法，打破退化使用额外的信息的椭圆形失真的角频率。将该方法应用于NGC 4736椭圆畸变中的中性氢。中性氢以-6.1 $\pm$ 1.9 km s $^{-1}$的平均速率向内流动。按照这个速率，中性氢从椭圆形扭曲的末端到开始的2.5千秒差距需要400百万r，或椭圆形扭曲的1.7圈。在这个区域中性氢的平均质量流率是-0.25 $\pm$ 0.11 $M_\odot$ yr $^{-1}$，这与文献中报道的恒星形成率的估计值相似。
2019-09-08 astro-ph.GA
Prospects for detecting cosmic filaments in Lyman-alpha emission across redshifts $z=2-5$
本文利用 Illustris-TNG50 模拟和 VLT/ELT 模拟图像，研究红移 $z=2-5$ 宇宙纤维状结构 Ly$α$ 辐射的可探测性，发现 ELT 将比 VLT 显著提升对星系外弥散中性氢纤维状结构的探测能力。
2025-04-03 astro-ph.GA
Neutral hydrogen filaments in interstellar media: Are they physical?
本文综述了星际介质中中性氢纤维状结构的观测特征、形成机制与物理性质，提出其由磁化湍流拉伸撕裂形成，并探讨其在恒星形成中的作用。
2024-04-29 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Detecting the neutral IGM in filaments with the SKA
星系际介质在星系的形成和演化过程中起着重要的作用。即将到来的射电望远镜的最新发展开始开辟了第一次直接探测21厘米中性氢（HI）信号的可能性，该信号来自IGM的温暖气体。利用宇宙流体动力学EAGLE模拟方法对典型的IGM暗条信号进行了估计。假设所有灯丝的平均信号相同，预测这种信号在即将到来的平方公里阵列（SKA 1-mid）的中频阵列或未来升级到SKA 2的情况下的可探测性。信噪比（S/N）则仅取决于每个灯丝的尺寸和方向。从现有的星系调查推断的灯丝刺作为典型的真实灯丝的代理，我们发现数百个灯丝在该地区的天空访问的SKA，可以检测到。一旦SKA望远镜的各个阶段开始运作，他们自己的调查将能够找到所需的星系，以推断调查区域内更多灯丝的位置。我们发现，在120小时内，SKA 1-mid/SKA 2将检测HI发射从最强的灯丝在现场的S/N的顺序为10到$\sim$ 150这里考虑的最悲观的模型。SKA 1-mid的积分时间为几分钟，SKA 2的积分时间为几秒钟，可以检测到一些较亮的灯丝。因此，SKA 2将不仅能够检测，而且能够映射这些细丝中的大部分IGM。
2019-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observing Neutral Hydrogen Above Redshift 6: The "Global" Perspective
在红移6以上，宇宙中中性氢的主要来源从星系和细丝中及其周围的局部团块转移到星系际介质（IGM）的普遍扩散成分。这种过渡跟踪全球中性分数的氢在IGM和可以研究，在原则上，通过红移21厘米超精细过渡线。在再电离时期的后半部分，红移21 cm辐射的平均（全局）亮温与中性部分成正比，但在更早的时间（10 < z < 25），平均亮温应该探测IGM中中性氢的自旋温度。测量红移21厘米谱线的（10 mK量级的）平均亮度温度作为频率（以及红移）的函数，将绘制星系通过其恒星星族加热和电离IGM的早期演化图。实验已经在进行中，以完成这一任务，或至少，提供基本的限制演变的平均亮度温度。我们提供了一个简要的概述，这些项目之一，实验检测全球EOR签名（EDGES），并讨论未来的结果的前景。
2009-01-05 astro-ph.GA
Hydrogen tails, plumes, clouds and filaments
在这里，我提出了一个简短的审查与扩展的低表面亮度（LSB）的氢尾和类似的结构相互作用的星系系统。通常在合并对、星系群和星系团中发现，星系周围的HI特征可以跨越数百kpc，追踪星系之间的引力相互作用和通过星系群/星系团内部介质移动的冲压压力。即将进行的大型HI调查，例如，利用澳大利亚SKA探路者（ASKAP）上的宽视场（FOV = 30平方度）相控阵馈电，将提供本地宇宙中LSB结构的普查。通过记录和比较特性（长度、形状、HI质量等），对于这些观测到的结构和与之相关的星系，我们可以通过数值模拟来尝试建立它们的起源和演化路径。
2020-02-18 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Exploring neutral hydrogen in the radio MOlecular Hydrogen Emission Galaxies (MOHEGs) and prospects with the SKA
本文通过HI 21-cm吸收线研究红移<0.2的射电MOHEGs，发现70%探测到中性氢且HI匮乏，原子气体与恒星形成无强相关，并指出SKA未来可更好约束这些关系。
2024-01-15 astro-ph.GA
A Catalog of Galactic Atomic Hydrogen Position-Position-Velocity Filaments
Columbia University（哥伦比亚大学）；Stanford University（斯坦福大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
该研究利用GALFA-HI数据构建了银河HI纤维目录，揭示了局部和盘-晕区域的纤维特性，发现其L与M的关系支持分层结构，可能与湍流有关。
2025-11-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
A MeerKAT study of a neutral hydrogen rich grouping of galaxies with megaparsec-scale filamentary-like structure
本研究利用MeerKAT观测发现z~0.04处具有兆秒差距尺度丝状结构的HI富集星系群，结合DES和WISE数据及SIMBA模拟，揭示环境效应塑造星系性质，并预测此类结构的发现频率。
2025-07-21 astro-ph.GA
Probing the Properties of Neutral Clouds in the Vicinity of the Local Bubble: Linking three-dimensional Dust with Neutral Hydrogen Absorption
Northwestern University（西北大学）；Indiana University（印第安纳大学）；University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究结合三维尘埃图与中性氢吸收数据，确定微尺度原子结构可能位于本地泡外，表征了本地星际介质性质，其方法可用于验证相关区域尘埃云的结构与性质。
2026-08-27 astro-ph.GA
Neutral Atomic Hydrogen Surveys: past, present and future
本文综述了中性原子氢（HI）巡天的发展历程，对比了不同阶段巡天的HI柱密度与空间分辨率，介绍了核心科学目标与成果，并指出平方公里阵先导装置可实现近邻星系大视场高分辨率深度HI巡天。
2024-08-15 astro-ph.GA
The Neutral Atomic Hydrogen in the solar neighborhood (NeAtHood) project I. Ghost in the shell: Neutral atomic hydrogen in the extended Orion nebula
University of Vienna（维也纳大学）；Max-Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Deutsches Zentrum for Astrophysics（德国天体物理中心）；Stanford University（斯坦福大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
NeAtHood项目I结合单天线与干涉式HI观测，解析扩展猎户座星云的中性氢气体，发现其膨胀壳质量低于[CII]观测结果，还揭示了次级泡等新结构，为研究恒星形成区多相结构提供了新视角。
2026-09-03 astro-ph.GA
Cold Milky Way Hi gas in filaments
我们调查的数据从银河Effelsberg-波恩HI调查（EBHIS），补充数据从第三次发布的银河系全天巡天（GASS III）在帕克斯观察。我们用$|v_{\rm LSR}| < 25 $ kms $^{-1}$在11'到16'的角标度上探索了银河系本地HI气体的全天分布。反锐化掩模（USM）被应用于提取小尺度特征。我们发现冷丝与偏振尘埃排放对齐，并得出结论，冷中性介质（CNM）主要是组织在片，由于投影效应，观察到的细丝。这些细丝与尘埃脊有关，与普朗克在353 GHz的结构上测量的磁场对齐。纬度$|b|>20^\circ$以上的CNM由对数正态分布描述，中值多普勒温度为$T_{\rm D} = 223$ K，由观测到的谱线宽度（包括湍流贡献）导出。中性氢（HI）柱密度中值为$N_{\rm HI} \simeq 10^{19.1}\,{\rm cm^{-2}}$。这些CNM结构嵌入在具有$N_{\rm HI} \simeq 10^{20} {\rm cm^{-2}}$的暖中性介质（WNM）内。假设平均距离为100 pc，我们推导出CNM片材的厚度为$< 0.3$ pc。采用由Heiles & Troland 2005提出的$B_{\rm tot} = (6.0 \pm 1.8)μ$ G的磁场强度，并假设CNM细丝被磁压力限制，我们估计厚度为0.09 pc。相应地，中值体积密度在$ 1…
2016-02-24 astro-ph.GA
PDR Emission from the Arched-Filaments and Nearby Positions
我们研究的物理条件的气体，原子和分子，在光解离区（PDR）的背景下，使用的COSMA-PDR模式的clueroscloud的细丝。我们还比较了Abel等人在2005年对HII区域和银河系盘中相邻PDR的[CII]与[NII]积分强度预测，并检查了它们在GC中存在的极端物理条件下的适用性。我们的初步结果表明，所观察到的积分强度很好地再现PDR模型。气体暴露于10^2 - 10^3排流场之间相对较低的远紫外线场。氢的总体积密度被很好地限制在10^4 ~ 10^5 cm^-3之间。宇宙射线引起的氢电离率在10^-15和4 × 10 ^-15 s^-1之间变化，在G0.07+0.04附近发现最高值约为10^-14 s^-1。我们的研究结果表明，视线的贡献的总距离的细丝的拱门集群是不可忽略的。[CII]/[NII]比的空间分布表明，对于能量单位低于10的值，积分强度比相当均匀地分布。计算包括变化的[C/N]丰度比表明，需要严格限制这个比例来重现的意见。
2016-11-30 astro-ph.GA
Neutral hydrogen (HI) gas content of galaxies at $z \approx 0.32$
我们利用巨型米波射电望远镜（GMRT）的观测资料，在$z \approx 0.32$的VIMOS VLT深度巡天（VVDS）14 h场中探测场星系的中性氢（HI）气体含量。由于个别星系的HI辐射太微弱，在这个红移检测，我们使用的HI光谱叠加技术，使用已知的光学位置和红移的165个星系在我们的样本，共同添加他们的HI光谱，从而获得平均HI质量的星系。对165个星系的叠加HI测量表明，95%的中性气体存在于蓝色的恒星形成星系中。在这些星系中，恒星质量较低的星系比质量较大的星系更富含气体。我们应用体积校正我们的HI测量，以评估HI气体密度在$z \approx 0.32$作为$Ω_{HI}=(0.50\pm0.18) \times 10^{-3}$在宇宙临界密度的单位。该值与z < 0.4时的先前结果非常一致，表明中性氢气密度在最后一个$\sim 4$ Gyr上没有演化。然而，$z \approx 0.32$的气体密度比$z \sim 5$的气体密度低至少两倍。
2017-09-22 astro-ph.GA
Can the discrepancy between locally and globally derived neutral hydrogen mass functions be explained by a varying value of M*?
我调查是否有可能调和最近的ALORFA的观察，中性氢（HI）质量函数（HIMF）在不同的星系密度有相同的，非平坦的，暗端斜率，孤立的星系和许多星系群的观察，显示他们的HIMF有平坦的暗端斜率。我发现，一个相当简单的模型，其中的位置膝盖的质量函数中的每个单独的组是允许的变化是能够占这两个观察。如果这一模型反映了现实，那么ALIFFA的结果指出了一个有趣的“阴谋”，即不同群体的HIMF总是在不同的环境中以相同的弱端斜率求和形成全球HIMF。更一般地说，这一结果意味着全球环境HIMF不一定反映属于该环境的各个组中的HIMF，并且不能用于直接测量组特定HIMF随环境的变化。
2017-08-14 astro-ph.GA
A deep Parkes HI survey of the Sculptor group and filament: HI mass function and environment
我们提出了一个深入调查的结果，附近的玉夫座集团和相关的玉夫座灯丝与帕克斯64米射电望远镜在21厘米的中性氢发射线。我们检测到31个HI源的雕塑家组/灯丝，其中8个是新的HI检测。我们推导出一个斜率的HI质量函数沿雕塑家灯丝的$α= -1.10^{+0.20}_{-0.11}$，这是显着平坦的整体质量函数，并与以前发现的其他低密度组环境中的平坦斜坡一致。因此，一些物理过程，如恒星形成，光电离或冲压压力剥离，必须负责主要从低质量星系中去除中性气体。我们所有的HI探测都有一个确认的或暂定的光学对应物，并且可能与发光而不是“暗”星系有关。尽管柱密度的灵敏度约为$4 \times 10^{17}~\mathrm{cm}^{-2}$，我们没有发现任何河外气体或潮汐流的痕迹，这表明玉夫座暗条目前是一个相对静止的环境，没有看到任何最近的重大相互作用或合并。
2017-09-04 astro-ph.GA
Synchrotron emission and neutral hydrogen in the simulated cosmic web
我们提出了ENZO宇宙学模拟运动的第一个结果，目标是宇宙网络的冲击和中性部分，由INAF-CINECA协议提供的超级计算设施。
2020-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cold neutral hydrogen gas in galaxies
本文综述了近年来通过HI 21-cm吸收线探测与星系相关的冷中性氢气的研究。背景射电噪类星体的HI 21-cm吸收光谱是从千秒差距到秒差距尺度研究前景星系中性气体分布和运动学的有力工具。在低红移（z<0.4），它已被用来表征星系周围高柱密度中性气体的分布，并研究这种气体与星系光学性质的联系。星系周围的中性气体被发现是不均匀分布的，在千秒差距和秒差距尺度上都观察到光学深度的变化。在高红移（z>0.5），HI 21-cm吸收已被用来研究金属或莱曼α吸收选择星系中的中性气体。已发现它与气体中的金属和粉尘含量密切相关。研究了HI 21-cm吸收的入射角、自旋温度和速度宽度等性质随红移的变化趋势，揭示了星系中冷气体性质随宇宙时间的演化。即将到来的大型盲测HI 21-cm吸收与下一代射电望远镜预计将准确地确定每单位红移的HI 21-cm吸收体的数量密度的红移演变，从而了解是什么驱动了全球恒星形成率密度的演变。
2019-10-14 astro-ph.GA
The Turbulence Velocity Power Spectrum of Neutral Hydrogen in the Small Magellanic Cloud
本文介绍了用速度坐标谱（Velocity Coordinate Spectrum）方法计算小麦哲伦云（SMC）湍流速度功率谱的结果。我们得到的速度谱指数为-3.85和2.3kpc的注入规模。谱指数比Kolmogorov指数更陡，这是预期的激波为主的湍流，这是在SMC气体动力学与过去的作品。2.3千秒差距的注入尺度表明，与大麦云云的潮汐相互作用是这个矮星系湍流的主要驱动力。这意味着星系中的湍流除了超新星注入外，还可能受到多种机制的驱动，星系-星系相互作用可能起着重要作用。
2015-06-10 astro-ph.GA
Studies of Diffuse Interstellar Bands. V. Pairwise Correlations of Eight Strong DIBs and Neutral Hydrogen, Molecular Hydrogen, and Color Excess
我们建立了八个弥漫星际带（DIB）的等效宽度之间的相关性，并检查它们与原子氢，分子氢和EB-V的相关性。DIB集中在λλ5780.5、6204.5、6283.8、6196.0、6613.6、5705.1、5797.1和5487.7，按照皮尔逊相关系数与N（H）（这里定义为中性氢的柱密度）的降序排列，范围从0.96到0.82。我们发现λ5780.5的等效宽度与H的列密度的相关性比与E（B-V）或H2的相关性更好，证实了基于较小数据集的早期结果。我们发现，这里提出的其他七个DIB中的六个也是如此。尽管有这种相似性，但所选择的八个强DIB彼此之间的相关性并不足以表明它们来自同一个载体。我们进一步得出结论，这八个DIBs更有可能与H比与H2，因此不是优先位于密集的，最紫外线屏蔽部分的星际云。我们认为它们来自于在扩散氢区发现的不同分子，氢含量很低（分子分数f<0.01）。在我们研究中有可用数据的133颗恒星中，有三颗的λ5780.5明显弱于我们的平均H-5780.5关系，所有这些恒星都位于高辐射场区域，正如Herbig之前所指出的那样。当直接方法不可用时，这些相关性将有助于推导星际参数。例如，小心地，N（H）的值可以从Wλ（5780.5）导出。
2010-11-12 astro-ph.GA
Science with an ngVLA: Neutral Atomic Hydrogen in the Local Universe
今天天文学中的一个突出问题是气体如何从环星系介质（CGM）流到星系盘上，然后从扩散的原子介质过渡到分子恒星形成核心。对于CGM的研究，下一代甚大阵列（ngVLA）将具有测量星系中性原子氢（HI）盘大小的灵敏度和分辨率，并完成星系周围HI含量的普查。在星系内，ngVLA将能够解决本星系群以外的大量星系中的HI云，提供各种星系类型的气体物理条件的测量。最后，在我们自己的银河系内，ngVLA将在冷和暖中性介质中提供密集的HI吸收光谱网格，限制原子气体转变为分子气体时的温度和密度。结合ngVLA的无线电连续谱和分子谱线数据以及其他计划设施的多波长数据，ngVLA将在理解局部宇宙中的恒星形成方面发挥关键作用，同时补充未来与平方公里阵列的研究。
2018-10-15 astro-ph.GA
Neutral hydrogen in the post-reionization universe
中性氢的跨红移演化是研究宇宙学、宇宙大尺度结构和星系际介质的有力工具。使用数据驱动的晕模型来描述HI在后再电离宇宙中的分布（$z \sim $ 5到0），我们从丰富的观测数据样本中获得最佳拟合参数：低红移21厘米发射线研究，中等红移强度测绘实验，和更高的红移阻尼莱曼阿尔法（DLA）的观测。我们的模型描述了丰度和集群的中性氢在红移0 - 5，是有用的，研究星系演化的不同方面，并与流体动力学模拟比较。该框架可以应用于预测未来的观测与中性氢，并扩展到强度映射的情况下，与分子和其他线跃迁在中间红移。
2017-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing large scale filaments with HI and $^3$HeII
本文探讨了中性氢和单电离同位素氦-3（$^3$ HeII）在星系际介质（IGM）中从再电离时期到本宇宙的可观测性。$^3$ HeII的超精细跃迁不像HI跃迁那样为人熟知，它具有对应于8 cm的能量分裂。它的自发衰变率也比中性氢大，而它的原始丰度要小得多。虽然这两种物质在IGM中大部分都是电离的，但在中等高密度区域中电离和复合之间的平衡使它们足够丰富，足以被观察到。我们估计了这两种超精细跃迁的发射信号，并讨论了用当前和未来的射电望远镜观测它们的前景。我们的结论是，即使在100小时的观测后，用目前的望远镜也可能观测到丝状体中的HI。另一方面，$^3$ HeII只有在相同的时间后才能用未来的望远镜（如SKA）探测到。
2014-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
(Nearly) Model-Independent Constraints on the Neutral Hydrogen Fraction in the Intergalactic Medium at $z\sim 5-7$ Using Dark Pixel Fractions in Ly$α$ and Ly$β$ Forests
宇宙再电离是星系际介质（IGM）中氢从中性到高度电离的最后一次主要相变。目前的观测表明，IGM在$z>7$处是显著中性的，并且大部分被$z\sim5.5$电离。然而，大多数测量IGM中性分数的方法是高度依赖于模型的，并且限于IGM的体积平均中性分数相对较低（$\bar{x}_{\rm HI} \lesssim 10^{-3}$）或接近于1（$\bar{x}_{\rm HI}\sim 1$）时。特别是，中性分数的IGM在$z=6-7$的临界红移范围内的演变是约束不足。通过分析$5.73<z<7.09$上的$53$类星体的深光谱，提出了在$z\sim5.1-6.8$上对$\bar{x}_{\rm HI}$的新的约束。我们推导出模型独立的上限中性氢分数的基础上确定的莱曼$α$（Ly $α$）和莱曼$β$（Ly $β$）森林中的“暗”像素的分数，没有任何假设的IGM模型或类星体连续体的内在形状。他们是第一个模型独立的约束IGM中性氢分数在$z\sim6.2-6.8$使用类星体吸收测量。我们的结果给出了$\bar{x}_{\rm HI}(z=6.3) < 0.79\pm0.04$（1 $σ$）、$\bar{x}_{\rm HI} (z=6.5) < 0.87\pm0.03$（1 $σ$）和$\bar{x}_{\rm HI} (z=6.7) < 0.94^{+0.06}_{-0.09}$（1 …
2022-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Long troughs in the Lyman-$α$ forest below redshift 6 due to islands of neutral hydrogen
在ULAS J 0148 +0600的光谱中，在Ly $α$森林中观察到一个长的（110 cMpc/ $h$）和深的吸收槽，该吸收槽向下延伸到红移5.5。虽然没有检测到Ly $α$传输，但存在Ly $β$尖峰，这导致了沿着该槽的气体必须被电离的主张。使用高分辨率的宇宙学辐射转移模拟在大体积中，我们表明，在再电离结束晚（$z \sim 5.2$）的情况下，我们的模拟可以重现槽，只要观察。在这个模型中，我们发现槽是由中性氢岛引起的。中性岛内的小电离空穴允许Ly $β$的传输。我们还模拟了模拟槽周围的Ly $α$发射体种群，并表明如所观察到的，靠近槽处存在Ly $α$发射体的缺陷。
2019-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral hydrogen in galaxy clusters: impact of AGN feedback and implications for intensity mapping
通过放大的流体动力学模拟，我们量化的中性氢（HI）主办的团体和星系团的数量。我们的模拟，这是基于一个改进的配方的平滑粒子流体动力学（SPH），包括辐射冷却，恒星形成，金属富集和超新星反馈，并可以分为两个不同的群体，这取决于是否从活动星系核（AGN）的反馈打开或关闭。模拟进行了分析，以考虑HI自屏蔽和分子氢的存在。我们发现暗物质晕中中性氢的质量随晕质量的增加而单调增加，并且可以用$M_{\rm HI}(M,z)\propto M^{3/4}$形式的幂律来描述。我们的研究结果指出，活动星系核反馈减少总晕质量和HI质量，虽然它是更有效地消除HI。我们的结论是活动星系核的反馈减少了中性氢质量的一个给定的晕$\sim50\%$，与晕质量和红移弱的依赖。活动星系核的反馈作用也会影响晕内中性氢的空间分布，其作用是减少晕内氢的含量。通过将我们的结果外推到模拟中未解决的晕，我们从$Ω_{\rm HI}(z)$的测量中得出了天体物理学含义：需要圆速度大于$\sim25~{\rm km/s}$的晕来承载HI才能重现观测结果。我们发现只有活动星系核反馈的模型才能再现由21厘米强度图观测得到的$Ω_{\rm HI}b_{\rm HI}$值。
2015-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral hydrogen structures trace dust polarization angle: Implications for cosmic microwave background foregrounds
使用高分辨率的数据从银河阿雷西博L波段馈电阵列HI（GALFA-HI）调查，我们表明，在银河中性氢（HI）的线性结构与普朗克353 GHz极化尘埃发射暗示的磁场方向。中性星际介质的结构与磁场的耦合比以前所知的更紧密。在银河系高纬度地区，普朗克数据以噪音为主，HI数据对银河系磁场方向提供了独立的约束，从而对局部尘埃极化角提供了独立的约束。我们检测到强互相关性的模板地图构建的尘埃强度的估计结合HI衍生的角度，星光偏振角，或普朗克353 GHz的角度。因此，HI数据提供了一个新的工具，在宇宙微波背景，这是目前受到尘埃前景污染的限制，在寻找暴胀引力波B模式偏振。
2015-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Expanding Neutral Hydrogen Supershell Evacuated by Multiple Supernovae in M101
在银河系和其他邻近的恒星形成星系中已经发现了几个中性氢（HI）空洞。有人认为，其中至少有一小部分可能是膨胀的超壳层，由发生在OB协会中的多颗超新星的联合机械反馈驱动。然而，大多数河外HI洞既没有证实的膨胀速度，也没有确定的OB协会在他们内部。在这项工作中，我们报告了在附近的旋涡星系M101中发现的一个完整的膨胀HI超壳层，其中有一个UV发射OB协会。我们测量了它的大小（500 pc）和膨胀速度（20 km/s）通过识别其接近和后退分量的位置-速度空间，使用21 cm发射光谱。这为我们提供了一个理想的系统来测试由多颗超新星的机械反馈驱动的超壳层理论。超壳层内的集群的紫外线辐射与模拟的光谱能量分布的合成集群的适当年龄（~15百万年）进行了比较。观测到的紫外线通量与超壳层能量收支所需的适当质量（~10^5太阳质量）和年龄相一致。这个超壳层和另一个先前报道的在同一个星系的属性被用来推断其中性氢标度高度和平均中性氢密度的磁盘。另一个紫外线发射恒星协会的存在下，在过密的扫起气体的传播恒星形成的背景下进行了讨论。
2010-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Origin of Neutral Hydrogen Clouds in Nearby Galaxy Groups: Exploring the Range Of Galaxy Interactions
我们结合高分辨率的N体模拟和对附近星系群中中性氢（HI）的深入观测，以探索HI云形成的两个著名理论：HI剥离星系相互作用和暗物质微晕嵌入HI气体。本文介绍了来自三个星系群的新数据，Canes Venaeros I，NGC 672和NGC 45，并收集了我们以前星系群活动的数据，以生成一个丰富的HI云档案，与我们的模拟数据进行比较。我们在猎犬座Venaeu I、NGC 672或NGC 45星系群中没有发现HI云。我们的结论是，HI云在我们的检测空间是最有可能通过最近，强烈的星系相互作用产生的。在M_HI = 10^6 M_Sun以上、星系的+/- 700 km/s范围内和星系的投影距离50 kpc范围内，我们没有发现与暗物质晕相关的HI云的证据。
2011-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Balmer filaments in Tycho's supernova remnant: an interplay between cosmic-ray and broad-neutral precursors
我们提出H $α$光谱观测和详细的建模的巴尔默丝超新星遗迹第谷。我们在威廉·赫歇尔望远镜上使用了银河H $α$法布里-珀罗光谱仪，该光谱仪具有3.4' $\times$ 3.4'视场，0.2”像素尺度和$σ_\rm{instr}=8.1$ km/s分辨率，在1”视宁度下持续$\sim10$小时，产生了82个空间光谱箱，可以分辨整个第谷东北边缘的窄H $α$线。这是第一次，我们可以减轻人为的线加宽未解决的差分运动，并探测H $α$发射参数在不同的冲击和周围介质条件。在392 km/s的光谱覆盖范围内，宽H $α$线仍然没有被解析。我们采用贝叶斯推理，以获得可靠的参数置信区间，并量化的证据模型与多个线组件。在$95\%$置信水平下，所有箱和模型的H $α$窄线半峰全宽中值为$W_\rm{NL}=(54.8\pm1.8)$ km/s，在箱之间在[35，72] km/s范围内变化，与固有（热）$\approx20$ km/s相比明显加宽。考虑到可能的线分裂，其在细丝的$\approx18\%$中是显著的，并且可能是由于剩余的投影效应。我们还发现了广泛传播的证据，中间线发射的广泛的中性前体，中值$W_\rm{IL}=(180\pm14)$公里/秒（$95\%$置信度）。最后，我们提出了残余的系统速度，$V_\rm{LSR}=-34$公里/秒，和地图差分视线运动的测量。我们的研究结果证实了第谷…
2017-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of Neutral Oxygen During the Epoch of Reionization and its Use in Estimating the Neutral Hydrogen Fraction
我们使用人工合成的视线通过Technicolor Dawn模拟的快照来探索中性氧OI吸收剂的统计数据如何响应氢再电离。环星系介质（CGM）的电离状态最初大致跟踪星系际介质的电离状态，但从$z=8$开始，由于自屏蔽，CGM系统地变得更加中性。弱吸收体追踪远离晕的扩散气体，因此它们首先被电离，而较强的系统对再电离不太敏感。整体OI覆盖分数随着时间的推移缓慢下降，由于正在进行的浓缩和电离前沿逐渐侵入越来越稠密的气体之间的竞争。虽然下降的覆盖率部分抵消了继续形成新的晕，电离的扩散气体导致预测的OI吸收剂的视线发生率突然下降的重叠时期，在定性的协议与观测。与最近在$z\approx6$观察到的等效宽度（EW）分布相比，模拟产生的系统与$EW \geq 0.1 \unicode{x212B}$不足，尽管它们再现了较弱的系统与$EW \geq 0.05 \unicode{x212B}$。通过$z\approx5$，$EW < 0.1 \unicode{x212B}$系统的发生率过度产生，与先前的指示一致，即在$z<6$模拟的电离背景太弱。SiII和SiIV的总柱密度跟踪总氧柱，因此OI和SiII + SiIV共动质量密度的比率跟踪再电离的进展。该探针可证明在其中$x_{HI} > 10\%$
2019-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrogenation of PAH cations: a first step towards H2 formation
分子氢是宇宙中最丰富的分子。大部分的H2通过吸附在多环芳烃（PAH）上的氢原子的缔合形成，其中形成速率关键地取决于H粘附概率。我们已经实验研究了PAH氢化暴露晕阳离子，局限在射频离子阱，气相原子氢。一个系统的增加的H原子的数目吸附在晕苯与曝光的时间进行观察。奇数晕苯氢化状态占主导地位的质谱高达11个H原子连接。这表明存在阻止H附着到这些分子系统的屏障。对于第二和第四氢化，势垒高度为72 +- 6 meV和40 +- 10 meV，分别被发现，这是在良好的协议与理论预测的中性多环芳烃的氢化。然而，我们的实验证明，障碍并没有消失，为更高的氢化状态。这些结果表明，PAH阳离子，作为其中性对应物，存在于高度氢化的形式在星际介质。由于这种催化活性，PAH阳离子和中性物似乎对H2的形成有类似的贡献。
2012-11-21 astro-ph.GA physics.chem-ph
Cosmological parameter measurement and neutral hydrogen 21 cm sky survey with the Square Kilometre Array
为了精确测量宇宙学参数并回答宇宙学中的基本问题，除了拟议的下一代光学巡天项目之外，还需要开发新的、强大的宇宙学探测器。中性氢21厘米巡天将为研究宇宙晚期演化提供一个有前途的工具，有助于揭示暗能量的本质。平方公里阵列是世界上最大的射电望远镜，将在不久的将来建成，它将把21厘米宇宙学推向一个新的时代，极大地促进宇宙学在未来几十年的发展。
2020-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A New Constraint on the Simulation of the Intergalactic Medium through the Evolution of the Neutral Hydrogen Fraction in the Epoch of Reionization
本研究利用21cmFAST模拟星系际介质，通过比较不同初始条件下中性氢分数演化与观测数据，排除了大量模型，仅保留少数高精度符合观测的模拟，从而对热历史关键参数施加新约束。
2023-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
