Molecular Hydrogen in High-redshift Damped Lyman-α Absorbers

Auteurs : Alon Gurman, Amiel Sternberg, Shmuel Bialy, Rachel K. Cochrane, Jonathan Stern

arXiv: 2508.13080v1 - DOI (astro-ph.GA)
Licence : CC BY 4.0

Résultats du processus de synthèse de l'article arXiv : 2508.13080v1

  • Résumé Complet
  • Points clés
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
Le résumé n'est pas encore prêt
Résumés déjà disponibles dans d'autres langues : en

Résumé : Simulations predict that circumgalactic hydrogen gas surrounding massive ($M_{\rm{halo}}^{z=1}=10^{12}-10^{13}\ M_{\odot}$) galaxies at $z\sim4$ may be predominantly neutral, and could produce damped Ly$\alpha$ absorbers (DLAs) along sight-lines to background quasars \citep{Stern2021}. A circumgalactic medium (CGM) origin for DLAs naturally explains high redshift HI absorption-selected galaxy detections at physical separations much greater than the likely extents of the galaxy disks \citep{Neeleman2017, Neeleman2019}. The observed $z\sim 4$ DLA HI column densities are large and comparable to interstellar (ISM) gas columns at which substantial molecular hydrogen (H$_2$) abundances occur. We therefore investigate the possible molecular content of high-redshift CGM gas, and its potential detectability via (rest-frame) far-ultraviolet (UV) absorption line studies. For this purpose we develop an analytic sub-grid model for HI-to-H$_2$ transitions and incorporate the model with zoom-in FIRE-2 simulations of evolving high-$z$ galaxies. We include dust absorption and scattering computations for the transfer of photodissociating Lyman-Werner (LW) band radiation. We find that the typical extents of detectable H$_2$ sightlines are $\approx 0.1\, R_{\rm vir}$, independent of redshift from $z=2.5$ to 5. We argue that a CGM origin for DLAs naturally explains the low detection rates of H$_2$ in DLA observations, as the low CGM densities and relatively strong far-UV fields lead to molecular fractions much lower than observed in the ISM at comparable HI columns.

Soumis à arXiv le 18 Aoû. 2025

Outils pour cet article

Expliquer autrement 3 réécritures gratuites restantes aujourd'hui
Exporter BibTeX · RIS (Zotero, Mendeley, EndNote) · Markdown (Notion, Obsidian) · Premium
Alertes de citation Premium
Journal club Des slides pour le présenter Premium
Pour les journalistes Kit presse et détecteur de hype Premium

Posez des questions sur cet article à notre assistant IA

Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.

Figures et graphiques

Posez une question sur une figure en indiquant son numéro ou en utilisant son bouton de question pour demander une analyse visuelle. Au maximum deux figures et quatre panneaux par question. Les valeurs lues sur les graphiques sont approximatives ; vérifiez les données originales.

Instructions pour utiliser l'assistant IA ?

Évaluez la qualité du contenu généré par l'IA en votant

Note : 0

Pourquoi avons-nous besoin de votes ?

Les votes sont utilisés pour déterminer si nous devons réexécuter nos outils de synthèse. Si le compte atteint -10, nos outils peuvent être redémarrés.

Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.

Articles similaires résumés avec nos outils d'IA

Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une

représentation arborescente

Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.