The ionization mechanism of the low-ionization gas in quiescent red sequence galaxies has been a long-standing puzzle. Direct temperature measurements would put strong constraints on this issue. We carefully selected a sample of quiescent red sequence galaxies from SDSS. We bin them into three bins with different [N II]/Hα and [N II]/[O II] ratios, and we measure the temperature-sensitive [O III] λ4363, [N II] λ5755, [S II] λλ4068,4076, and [O II] λλ7320,7330 lines in the stacked spectra. The [S II] doublet ratios indicate the line-emitting gas is in the low density regime (~10-100 cm$^{-3}$).We found the temperatures in the S+ zones to be around 8000K, the temperatures in the O+ zones to be around $1.1-1.5\times10^4$K, and the temperatures in the N+ zones to be around $1-1.4\times10^4$K. The [O III] λ4363 line is not robustly detected. We found that the extinction corrections derived from Balmer decrements would yield unphysical relationships between the temperatures of the S+ zones and O+ zones, indicating that the extinction is significantly overestimated by the measured Balmer decrements. We compared these line ratios with model predictions for three ionization mechanisms: photoionization by hot evolved stars, shocks, and turbulent mixing layers. For both the photoionization and shock models, the hot temperatures inferred from [S II] and [N II] coronal-to-strong line ratios require metallicities to be significantly subsolar. However, the [N II]/[O II] line ratios require them to be supersolar. None of the models could simultaneously explain all of the observed line ratios, neither could their combinations do.
在活动星系核(AGN)和类星体中起作用的各种电离机制已经得到了很好的研究,但相对较少的已经做了单独的研究,这些电离机制的贡献内的主星系和流出的组件。利用Gemini积分场谱(IFS)数据,我们研究了附近四个($z \lesssim$ 0.2)射电宁静1型类星体中这两个分量的电离性质。发射线的比率和宽度,以确定在每个对象中的主机和流出组件的主导电离机制。我们发现,光电离的活动星系核往往占主导地位的电离的气体成分在这些系统中。在三种情况下,流出的气体比宿主中的气体电离程度更高,表明它更强烈地暴露于活动星系核的电离辐射场。在两个对象中,在流出的气体成分中的线宽和线比之间的正相关性表明,速度为100 $-$ 500 km s $^{-1}$的冲击也可能有助于流出的气体成分的电离和加热。这两个物体之一的流出气体中的线比率也表明,在最接近宿主星系组成部分中恒星形成区域的流出部分中,热的年轻恒星的光电离做出了重大贡献。因此,这些数据支持宿主星系中的热恒星的光电离,而不是流出物本身形成的恒星。
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。
Highly Ionized Oxygen in the Circumgalactic Medium of TNG100 Galaxies: Distributions, Thermal States, and Ionization Mechanisms
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理学研究所);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);Department of Astronomy, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学系)
Cosmic Ray Ionization of Low-Excitation Lines in Active Galactic Nuclei and Starburst Galaxies
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波季斯特里安大学);Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理学研究中心);Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF–IAPS)(国家天体物理与行星学研究所)
Photoionization-driven Absorption Lines Variability in Balmer Absorption Line Quasar LBQS 1206+1052
在本文中,我们提出了一个小型BAL类星体LBQS 1206+1052的吸收线的变化分析。SDSS谱表明,吸收槽相对于类星体静止坐标系可分为$\sim$ 700 km s $^{-1}$和$\sim$ 1400 km s $^{-1}$两个蓝移速度分量.前者表现出罕见的巴耳末吸收,这是高密度吸收气体的指示,因此该类星体值得进行后续的光谱观测。我们使用MMT,YFOSC,TripleSpec和DBSP的后续光学和近红外光谱显示,两种组分的吸收线的强度不同,而速度不变。我们重现所有的光谱数据,假设只有电离状态的吸收气体是可变的,所有其他的物理性质是不变的。从V波段光变曲线上看,电离度的变化与光连续谱的变化是一致的。此外,我们不能通过假设可变性是由于吸收气体的运动来解释数据。因此,我们的分析强烈表明LBQS 1206+1052中的吸收线可变性是光电离驱动的。如从光电离模拟所示,具有$\sim$ 700 km s $^{-1}$的蓝移速度的吸收气体具有在$10^9$至$10^{10}$ cm $^{-3}$的范围内的密度和$\sim$ 1 pc的距离,并且具有$\sim$ 1400 km s $^{-1}$的蓝移速度的气体具有$10^3$ cm $^{-3}$的密度和$\sim$ 1 kpc的距离。