Resolving the H i in damped Lyman α systems that power star formation
Resolving the H i in damped Lyman α systems that power star formation
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解析为恒星形成提供动力的阻尼莱曼α系统中的 H i
DOI：
10.1038/s41586-022-04616-1
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Martin, D. Christopher
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bordoloi, Rongmon;O’Meara, John M.;Sharon, Keren;Rigby, Jane R.;Cooke, Jeff;Shaban, Ahmed;Matuszewski, Mateusz;Rizzi, Luca;Doppmann, Greg;Martin, D. Christopher
稠密的原子气体（主要是氢）的储存库包含大约90%的红移为3的中性气体，并占宇宙中重子总数的2%至3%。这些“阻尼莱曼α系统”--之所以这么叫是因为它们吸收背景源中的莱曼α光子--已经被研究了几十年，但只是通过背景类星体和γ射线爆发光谱中的吸收线来研究。这种笔形波束不限制系统的物理范围。在这里，我们报告的积分场光谱的明亮，引力透镜星系的红移为2.7与两个前景阻尼莱曼α系统。这些系统的范围大于238千秒差距的平方，中性氢的柱密度在小于3千秒差距的尺度上变化超过一个数量级。平均柱密度介于1020.46和1020.84平方厘米之间，总质量大于太阳质量的5.5 × 108-1.4 × 109倍，显示它们含有下一代星星形成所需的燃料，与相对大质量、低光度的原始星系（红移大于2）相一致。
Reservoirs of dense atomic gas (primarily hydrogen) contain approximately 90 per cent of the neutral gas at a redshift of 3, and contribute to between 2 and 3 per cent of the total baryons in the Universe, , –. These ‘damped Lyman α systems’—so called because they absorb Lyman α photons within and from background sources—have been studied for decades, but only through absorption lines present in the spectra of background quasars and γ-ray bursts, , , , –. Such pencil beams do not constrain the physical extent of the systems. Here we report integral-field spectroscopy of a bright, gravitationally lensed galaxy at a redshift of 2.7 with two foreground damped Lyman α systems. These systems are greater than 238 kiloparsecs squared in extent, with column densities of neutral hydrogen varying by more than an order of magnitude on scales of less than 3 kiloparsecs. The mean column densities are between 1020.46and 1020.84centimetres squared and the total masses are greater than 5.5 × 108–1.4 × 109times the mass of the Sun, showing that they contain the necessary fuel for the next generation of star formation, consistent with relatively massive, low-luminosity primeval galaxies at redshifts greater than 2.
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