Radial Migration in Disk Galaxies I: Transient Spiral Structure and Dynamics
我们试图通过详细分析一个理想化的孤立星系盘的结构和演化来理解旋涡星系径向迁移的起源。为了理解恒星的重新分布,我们描述了在圆盘中自发形成的螺旋的性质的时间演化。我们的模型明确地表明,在这样的磁盘,单螺旋是不可能的,但一些瞬态模式可能共存于磁盘。然而,我们也表明,虽然螺旋是短暂的振幅,在任何给定的时间磁盘有利于模式的某些模式的速度。使用不同的数值参数的几个运行,我们表明,在磁盘中自发发生的螺旋的属性不敏感地依赖于分辨率。多个瞬态模式的存在有很大的影响,在磁盘中的恒星的轨道,因此,我们研究的共振散射机制,深刻地改变角动量的个别恒星。我们证实了Sellwood & Binney(2002)所描述的共转散射机制是造成我们模拟中最大角动量变化的原因。
2012-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial and vertical flows induced by galactic spiral arms: likely contributors to our "wobbly Galaxy''
在一个平衡的轴对称银盘中,平均的银心径向速度和垂直速度在任何地方都是零。然而,近年来,各种大型的光谱调查表明,银河系盘的恒星在银心径向和垂直速度分量中都表现出非零的银道面外的平均速度。虽然径向速度结构通常被认为是与非轴对称组件的潜力,如螺旋臂或酒吧,非零的垂直速度结构通常归因于外部源的激励,如通过卫星星系或小暗物质子结构穿越银河系盘。在这里,我们使用一个三维的测试粒子模拟表明,全球恒星响应螺旋扰动诱导径向速度流和非零的垂直运动。由此产生的平均速度场的结构在性质上与银河系圆盘上观察到的相似。我们表明,这样的模式也自然出现从分析玩具模型的基础上线性欧拉方程。我们的结论是,一个外部扰动的光盘可能不是一个必要条件,以解释所有观察到的结构,在整个银河系的光盘恒星的垂直速度。非轴对称的内部扰动也可以是观测到的平均速度模式的来源。
2014-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial distribution of gas and dust in the two spiral galaxies M99 and M100
通过将Herschel-SPIRE数据与Spitzer、HI和CO图相结合,我们研究了室女星系团中两个著名的大设计螺旋M99和M100中气体和尘埃的空间分布。由于Herschel-SPIRE光度计的独特分辨率和灵敏度,我们首次能够测量光学半径内外的冷的亚毫米(submm)发射尘埃的分布和范围。我们比较这与气体质量和金属丰度的径向变化。虽然我们采用了一个独立的模型,现象学的方法,我们的分析提供了重要的见解。我们发现尘埃至少延伸到星系的光学半径,并在其径向轮廓中显示出与恒星分布相似的位置。颜色指数f350/f500和f250/f350径向减小,与温度随半径减小一致。我们还发现,在两个星系的外部区域的半径增加的气体尘埃比的证据。
2010-05-29 astro-ph.CO
A New Mechanism for Radial Migration in Galactic Disks: Spiral-Bar Resonance Overlap
虽然人们早就知道,大量的短暂的瞬时螺旋可以导致恒星迁移,在这里,我们报告说,另一种机制也是有效的混合盘的棒星系。杆和螺旋结构的共振重叠引起非线性响应,导致圆盘中角动量的强烈重新分布。我们发现,取决于扰动的振幅,角动量的变化,dL,可能会发生高达一个数量级的速度比经常性的螺旋的情况下。该机制的签名是一个双峰在dL的最大值附近的酒吧的共转和其外部Lindblad共振,这是独立的螺旋结构的属性。对于与银河系的参数一致的磁盘混合在约3 Gyr和恒星的速度色散随时间增加的方式大致与观测一致。这一新的机制可以解释太阳附近观测到的年龄-速度关系和年龄-金属丰度关系的缺失。螺旋棒相互作用也可以解释观测结果显示,强棒星系的金属丰度梯度比弱棒星系或非棒星系弱。
2010-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anti-truncated stellar light profiles in the outer regions of STAGES spiral galaxies: bulge or disc related?
利用哈勃空间望远镜/高级巡天照相机从空间望远镜A901/2星系演化巡天(STAGES)获得的V波段图像,对螺旋星系的方位角平均径向表面亮度μ(r)分布和解析膨胀盘分解(de Vaucouleurs,r^(1/4)bulge plus exponential disc)进行了比较。在已建立的分类方案中,反截短的mu(r)配置文件(III型)有一个破碎的指数盘与较浅的区域超出了断裂半径r_brk。在大半径(r > r_brk)处的过量光可以由外指数盘(III-d型)或扩展的球状分量(III-s型)引起。利用我们的比较,我们确定了78个外盘反截断(mu_brk > 24 mag arcsec^-2)旋涡星系(有棒星系/无棒星系,Sa-Sd)的大样本中r > r_brk时球突光的贡献。在大多数情况下(约85%),有证据表明,在r > r_brk处的过量光线与外部浅盘(III-d型)有关。在这里,r > r_brk时的凸起光的贡献要么可以忽略不计(~ 70%),要么太小而无法解释反截断(~ 15%)。然而,在后一种情况下,凸出光会影响测量的光盘属性(例如mu_brk,外部标度长度)。在其余的情况下(~ 15%),在r > r_brk处的光主要由凸起(III-s型)控制。在这里,在大多数情况下,隆起的轮廓占主导地位,在所有半径,只有偶尔(3个星系,~ 5%)延伸到一个占主导地位的光盘,并解释了…
2011-11-16 astro-ph.CO
Deep Surface Brightness Profiles of Spiral Galaxies from SDSS Stripe82: Touching Stellar Halos
利用SDSS Stripe 82的数据,我们获得了7个从正面到中间倾斜的晚型螺旋的深径向表面亮度剖面,其亮度在r '波段的范围内一直到\sim 30 mag arcsec^-2。我们没有发现任何证据表明,光盘的光分布的急剧切断,但顺利延续到星系的恒星晕。恒星晕在\sim 28等角秒^-2处开始影响星系的表面亮度轮廓,径向距离为\sim 4-10内标度长度。我们发现,从恒星晕的光的贡献可能是负责以前的分类的表面亮度轮廓为III型晚型星系。为了估计恒星晕光对星系总光的贡献,我们对所有分量进行了相似拟合,进行了Bulge/Disk/Stellar Halo分解。晕光对星系总光的贡献从~ 1%到~ 5%不等,但在正在进行的合并中,晕光的比例可以高达~ 10%,与星系的光度无关。我们还探索了我们星系的恒星晕的积分(g '-r')色。我们发现(g '-r')颜色范围从~ 0.4到~ 1.2。通过用模型预测来面对这些颜色,我们遇到了用传统IMF将我们非常红的颜色拟合到恒星星族网格上的问题。非常红的晕颜色可以归因于由底重的IMF产生的低到中等金属丰度的非常低质量的恒星所占的恒星星族。
2012-04-13 astro-ph.CO
Probing dark matter haloes of spiral galaxies at poorly explored distances using satellite kinematics
我们目前的结果,旨在研究的暗物质晕的分布非常大的半径在螺旋星系的试点项目。作为动力学探测,我们使用它们的自转曲线和卫星星系的运动布居。在这个试验阶段,我们观测到了7个光度M_R ~ -22(质量也大致相同)的晚型旋涡星系。我们调查这些星系的运动学,和他们的卫星的径向和角分布。利用VIMOS在VLT,我们进行了光谱调查,在7个14'× 14'领域的每一个晚型孤立的螺旋星系。我们获得了77颗候选卫星的径向速度和空间分布。除去这些闯入者后,我们只剩下61颗真正的卫星。结合主星系的自转曲线,卫星被用来探测主星系的引力势,并通过标准的质量模型技术推导出暗物质晕的性质。我们发现(a)发光螺旋的暗物质晕(M_R ~ -22)的维里半径约为400 kpc,维里质量为3.5 × 10^12 Msun;(b)主星周围卫星的径向速度和角分布是各向同性的;以及(c)由此产生的质量分布与螺旋光学区的质量分布非常一致,并由螺旋的普遍旋转曲线外推到大半径。该项目试验阶段取得的成果已经很有意义,但仅限于少量统计数据。整个项目涉及一个数量级以上的目标,将很可能为我们提供一个明确的图片周围的暗物质分布螺旋出他们的维里半径和超越。
2011-06-25 astro-ph.CO
The AMIGA sample of isolated galaxies: VIII. The rate of asymmetric HI profiles in spiral galaxies
测量星系的HI性质是我们所能使用的最灵敏的相互作用诊断方法之一。我们在这里报告了HI轮廓不对称性的研究(例如,不平衡性)在本地宇宙中一些最孤立的星系样本中。这为我们提供了一个很好的机会来量化固有HI不对称性的范围,并为我们提供了一个零点校准,以评估这些测量在较少的隔离样品。我们的特点HI配置文件的不对称性和搜索HI不对称性和他们的环境之间的相关性,以及他们的光学和远红外(FIR)性能。在AMIGA项目(http://www.example.com)中,我们使用了高信噪比的星系整体HI剖面。amiga.iaa.csic.es我们限制我们的研究,N=166星系的HI形状属性的准确措施。我们量化的不对称性使用的通量比参数。我们的孤立样本的非对称性参数分布很好地描述了高斯模型。分布的宽度为sigma=0.13,如果仪器误差减小,则可能更小(sigma=0.11)。在我们仔细审查的孤立星系样本中,只有2%的不对称性超过3sigma。通过使用这个样本,我们最大限度地减少了环境的影响,证实了缺乏HI不对称性和潮汐力(一对一的相互作用)和邻居星系数密度之间的相关性。另一方面,场星系样本显示更广泛的分布和偏离高斯曲线。因此,我们在这些样本中发现了更高的不对称率(约10-20%)。我们发现的证据表明,螺旋臂强度与HI不对称性呈负相关。我们还发现了一个多余的FIR发光星系较大的HI不对称性,可能是螺旋与…
2011-07-04 astro-ph.CO
Surface Brightness Profiles of Dwarf Galaxies: I. Profiles and Statistics
旋涡星系的径向表面亮度分布可分为三种类型:(I)单指数型,即光以一个指数衰减到一个转折点后再衰减;(II)较陡型,或(III)较缓型。在矮星盘中也发现了轮廓断裂,但有些矮星II型在脱落前是平坦的或逐渐增加到断裂。在这里,我们重新研究了141颗矮星的恒星盘轮廓:96颗不规则矮星(dIms),26颗蓝色致密矮星(BCD)和19颗麦哲伦型螺旋(Sms)。我们在多达11个通带中拟合单指数、双指数甚至三指数分布:GALEX EUV和NUV,地基UBV JHK和Hα,以及Spitzer 3.6和4.5 μm。我们发现,更明亮的星系有更明亮的中心,更大的内外标度长度,并在更大的半径破裂;矮的趋势与M_B延伸到螺旋。而V带破裂面亮度与破裂类型、M_B和哈勃类型无关。矮型II型和III型轮廓在断裂处类似地脱落,但具有不同的内部,并且II型断裂的距离是III型的两倍。外部II型和III型标度长度随波长的变化趋势可能较弱,但纯II型内标度长度从FUV到可见光波段明显减小,而III型内标度长度随红色波段增加。这表明不同的恒星形成历史对剖面类型的影响,但尽管如此,在所有通带中,断裂位置大致相同。矮星系延续了轮廓和哈勃类型之间的趋势,因此较晚类型的星系比早期类型的螺旋星系有更多的II型,但更少的I型和III型轮廓。与dIm相比,BCD和SMS分别被过度代表为III型和II型。
2013-08-30 astro-ph.CO
Sustaining star formation rates in spiral galaxies - Supernova-driven turbulent accretion disk models applied to THINGS galaxies
旋涡星系的气体盘可以被描述为星团吸积盘,而不需要气体的实际热状态与粘性的耦合。湍流盘的模型描述包括新兴和扩展的团块(Vollmer & Beckert 2003)包含自由参数,这些参数可以通过对单个星系的分子气体,原子气体和恒星形成率的观测来约束。径向配置文件的18个附近的螺旋星系的东西,HERACLES,SINGS和GALEX数据被用来比较所观察到的恒星形成效率,分子分数,和速度色散的模型。所观察到的径向减小的速度分散可以再现的模型。在这个模型的框架内,内盘的减少是由于主导引力势的恒星质量分布。在模型中引入恒星形成效率的径向中断,显著改善了拟合。恒星形成机制的这种变化是通过用分子形成时标代替恒星形成速率公式中的自由降落时间来实现的。根据恒星形成的规定,破裂半径位于星系盘中以分子气体为主和以原子气体为主的部分之间的过渡区附近,或者更接近光学半径。发现只有质量较小的星系(log(M(M_solar))<~ 10)才能通过径向吸积平衡气体的损失。因此,这些星系可以以很大的角动量进入它们的气体库。另一方面,大质量星系的恒星形成取决于外部气体质量从电离气体的球形晕或卫星吸积的吸积速率。
2010-09-20 astro-ph.CO
Stellar Population and Kinematic Profiles in Spiral Bulges & Disks: Population Synthesis of Integrated Spectra
利用深源Gemini/GMOS观测数据,详细研究了8个邻近旋涡星系(Sa-Sd)的核球区和内盘区的恒星星族(SP)和运动学特征.长缝谱扩展到1-2个盘尺度长度,S/N/Ang>=50。几种不同的模型拟合技术,包括吸收线指数和全光谱拟合进行了探索,发现加权年龄,金属丰度,丰度比不同。螺旋星系的SP不能很好地匹配的单一事件的恒星形成,代表性的SP必须涉及平均SP值集成的恒星形成历史(SFH)的星系。我们的“全种群合成”方法是将模型模板与全光谱进行优化的线性组合,并对模型代表性较差的区域进行掩蔽。我们的螺旋凸起遵循相同的相关性增加轻重量的年龄和金属丰度与中心速度色散的椭圆星系和早期型的凸起在其他研究中发现,但当SFHS更复杂和现实的比一个单一的爆发调用,随着年龄的趋势是浅和分散大大减少。在质量加权的情况下,所有的凸起主要由旧的和富含金属的SP组成。隆起的形成似乎是由所有球状体所共有的早期过程所主导的,无论它们目前是否居住在盘中。虽然在某些情况下不能排除整体塌陷,但必须调用合并来解释大多数凸起中的SP梯度。通过长期过程或“恢复活力”的恒星形成进一步的膨胀增长通常对恒星质量预算的贡献最小。(节录)
2009-01-27 astro-ph.CO
Carl Wirtz' article from 1924 in Astronomische Nachrichten on the radial motions of spiral nebulae
本文回顾了Carl Wirtz 1924年发表在Astronomische Nachrichten上关于旋涡星云径向运动的论文,指出其可能是对星系红移作为时间膨胀效应和宇宙膨胀的首次宇宙学解释,并借此探讨当前宇宙学的现状与危机。
2024-11-14 astro-ph.CO physics.hist-ph
The radial variation of HI velocity dispersions in dwarfs and spirals
气体速度分散提供了重要的诊断力抵消重力,以防止崩溃的气体。我们使用中性氢原子(HI)的21厘米线研究HI速度色散和HI相位作为星系形态的函数在22个星系的HI附近星系巡天(THINGS)。我们堆叠个人HI速度分布,并将其分解为宽和窄的高斯分量。我们研究了HI速度色散和HI表面密度,作为半径的函数。对于螺旋线,窄和宽分量的速度色散随半径而下降,它们的径向分布很好地描述了一个指数函数。然而,对于矮星来说,轮廓要平坦得多。单高斯色散分布,一般来说,平坦的窄和宽的组件。在大多数情况下,外盘的色散曲线不会像文献中导出的恒星形成曲线那样快速下降。这表明了其他能源在驱动外盘HI速度分散中的重要性。螺旋星和矮星的径向表面密度分布是相似的。窄组分的表面密度曲线比宽组分的表面密度曲线下降得更陡,但不如以前发现的分子组分的表面密度曲线那样陡。因此,窄组分和宽组分之间的表面密度比(冷HI和暖HI之间的质量比的估计)倾向于随半径减小。平均而言,矮星系中的这个比率比螺旋星系中的要低。矮星系中缺乏狭窄、寒冷的HI成分,这可能解释了它们低的恒星形成活动。
2015-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Outskirts of spiral galaxies: result of a secular evolution process?
我们提出我们最近的结果盘星系的外围的属性。特别是,我们专注于螺旋星系与恒星盘截断在其径向表面亮度剖面。使用SDSS、UDF和GOODS数据,我们显示了中断的位置(即,恒星盘大小的直接估计器)从z~1开始随时间演化。我们的研究结果同意的径向位置上的一个因素的1.3+/-0.1在过去的8 Gyr的星系具有类似的恒星质量的突破的演变。我们还介绍了径向颜色梯度以及它们如何随时间演变。在所有的红移中,我们发现一个径向的由内而外的蓝化在破裂半径的位置达到最小值,这个最小值之后是向外的红化。我们的研究结果限制了几个星系盘的形成模型,有利于恒星的断裂半径内形成的情况下,通过长期的过程中,在星系的外围重新定位。
2010-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Structural and dynamical modeling of WINGS clusters. II. The orbital anisotropies of elliptical, spiral and lenticular galaxies
贝叶斯MAMPOSSt质量/轨道建模算法是用来共同适应的椭圆形,螺旋形(和不规则),透镜状星系在投影相空间中的分布,在3个堆叠的集群(归一化的位置和速度)的54个规则的集群从WINGS调查,至少有30个成员的速度。我们的堆叠星系团包含约5000个具有可用速度和形态类型的星系。提出了具有不同先验的30次MAMPOSSt运行。最高的MAMPOSSt似然得到广义NFW模型与陡峭的内斜率,自由指数Einasto模型,双NFW模型的集群和最亮的星系团。然而,没有强有力的贝叶斯证据比NFW模型更陡峭的轮廓。质量浓度符合宇宙学模拟的预测。椭圆星系通常能最好地追踪质量分布,而S 0星系则很接近。螺旋星系在半径增加的情况下显示出越来越多的径向轨道,两个堆栈上的S 0和一个堆栈上的椭圆星系也是如此。3种叠加态的内轨道都符合各向同性。螺旋星系应该迅速转变为早期类型,因为它们在星系团中的范围要大得多。外径向轨道预计为螺旋,其最近的径向落入集群的结果。我们发现早期类型的径向轨道较小,这可能与这些星系在星系团中花费的时间较长有关。我们证明,两体弛豫是太慢,解释早期类型的内各向同性,这表明内各向同性是在主要的集群合并或动力学摩擦和潮汐制动作用于子集群的暴力松弛的后果。我们建议,内各向同性的短命螺旋是一个选择的影响,螺旋通过只有一次通过近心之前被转化为早期型形态。
2019-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasi-spiral solution to the mixed intracluster medium and the universal entropy profile of galaxy clusters
本文提出星系团内介质中的准螺旋结构可作为混合等离子体的准稳态解,通过压力螺旋约束不同浮力相,并解释普适线性熵轮廓的形成与维持。
2023-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Smoothing Rotation Curves and Mass Profiles
我们表明,螺旋活动可以擦除盘状星系旋转曲线中的显著特征。我们提出了模拟不断增长的磁盘,其中添加的材料有一个物理动机的分布,以及物理上不太现实的吸积的其他例子。在所有情况下,试图创建不切实际的旋转曲线都是不成功的,因为螺旋活动迅速消除了盘质量轮廓中的特征。增加的物质通过螺旋活动径向重新分布,而螺旋活动本身是由密度特征引起的。在表面密度分布中的脊状特征的情况下,我们表明,两个不稳定的螺旋模式的发展,和相关的角动量变化的马蹄铁轨道删除粒子从脊和传播他们向内和向外。这一过程迅速地将密度特征从磁盘上抹去。我们还发现,缺乏一个功能时,从盘过渡到晕主导的盘星系的旋转曲线,所谓的“盘晕阴谋”,也可以解释这一机制。我们没有创建完美的指数质量分布在磁盘中,但建议,这种机制有助于他们的创建。
2014-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Dynamically Driven, Universal Thermal Profile of Galaxy Groups and Clusters
大尺度结构,如星系群和星系团,表现出普遍的,几乎线性的熵径向轮廓$K(r)$。使用从文献中的16个集群和12个组,我们发现,$K\propto r^{0.96\pm0.01}$,符合平均幂律指数$(0.9\mbox{--}1.1)$以前的研究。冷却时间和自由下落时间之间的$τ\propto r^{0.72\pm0.01}$比率给出了类似的良好拟合。两个轮廓在小半径处稍微变平,因为$τ$变为阶单位。熵分布通常归因于自相似激波吸积(显示与数据不一致),非标准热传导,或湍流加热。我们认为,需要一个动力学机制来维持这样一个普遍的配置文件,无视的温度峰值在核心的边缘和在郊区的维里冲击,并强大的持续冷却,合并,和活动星系核(AGN)活动的存在。特别是,我们表明,这样的配置文件可以自然地获得在螺旋流,这是可能的基础上大多数星系聚集体根据无处不在的螺旋图案和冷锋观察。将两相螺旋流模型推广到维里半径,令人惊讶地再现了热分布。广义史瓦西准则表明,所观察到的螺旋图案必须涉及对流层,这可能会调节热剖面。
2015-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The diverse nature of spiral arms in the Auriga Superstars cosmological hydrodynamic simulations
Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);Durham University(杜伦大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Cardiff University(卡迪夫大学);Universität Zürich(苏黎世大学)
研究通过高分辨率宇宙磁流体动力学模拟探讨银河系螺旋臂的动力学性质及形成机制,发现不同理论在模拟中存在,螺旋臂模式速度呈现复杂演变。
2026-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Universal Entropy Profile for the Hot Atmospheres of Galaxies and Clusters within $R_{2500}$
我们提出了40个早期型星系和110个星系团的大气气体熵分布,跨越几十年的晕质量,大气气体质量,射电喷流功率和星系类型。我们发现,在$\sim 0.1R_{2500}$的熵配置文件的低质量系统,包括椭圆星系,最亮的星系团,和螺旋星系,规模约为$K\propto R^{2/3}$。$\sim 0.1R_{2500}$之外的熵剖面比仅从引力坍缩中预期的$K \propto R^{1.1}$剖面略浅,表明活动星系核反馈的加热远远超出了中央星系。我们发现,$K\propto R^{2/3}$熵分布形状表明,热不稳定冷却平衡加热的内部冷却和自由落体的时间尺度接近一个恒定的比例。与中央星系团相比,椭圆星系的热大气具有更高的每个气体粒子的加热速率。这种过度加热可以解释为什么一些中央星系团星系正在形成恒星,而大多数早期类型的星系在数十亿年内没有经历过显著的恒星形成。我们证明了六个透镜星系和螺旋星系的熵分布符合$R^{2/3}$形式。星系团、巨型椭圆星系和螺旋星系中的中央星系之间的连续性表明,加热椭圆星系和最亮星系团的大气层的过程可能也在螺旋星系中活跃。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial migration in galactic disks caused by resonance overlap of multiple patterns: Self-consistent simulations
我们最近发现了一种新的径向迁移机制,导致重叠的螺旋和酒吧的共振在星系盘。在这里,我们证实了这种机制在完全自洽,树SPH模拟,以及高分辨率纯N体模拟的效率。在所有禁止的情况下,我们清楚地确定螺旋酒吧共振重叠的影响,通过测量双峰的角动量的变化在磁盘中,dL,其最大值附近的酒吧的共转和外部Lindblad共振。这与不存在稳定条的模拟的dL的平滑分布形成对比,其中多个螺旋引起强烈的径向迁移。盘状气体成分的存在似乎增加了约20%的角动量交换率。这种机制的效率是这样的,银河系恒星盘可以扩展到超过10个尺度的长度在1-3 Gyr的银河系大小和低质量星系(圆速度~100 km/s)。我们还表明,金属丰度梯度可以在不到1 Gyr的渲染混合棒星系的数量级比以前认为的更有效。
2011-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
A CO J=3-2 map of M51 with HARP-B: Radial properties of the spiral structure
我们提出了第一个完整的CO J=3-2附近的大设计的螺旋星系M51(NGC 5194)的地图,在空间分辨率为600 pc,获得的HARP-B仪器的詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜。这张图覆盖了整个光学星系盘,直到伴星NGC 5195,在~ 9 'x6'(~ 21 x14 kpc)的区域内检测到CO J=3-2的发射。我们描述了CO J=3-2的积分强度图,并将我们的结果与CO J=2-1,CO J=1-0的积分强度图和文献中的其他数据相结合,在亚千秒差距尺度上研究了M51分子气体,原子气体和多环芳烃(PAH)性质随螺旋结构距离的变化.我们发现,对于CO J=3-2和CO J=2-1跃迁,臂和臂间辐射随半径的变化有明显的差别,臂间辐射随半径的变化相对恒定,臂和臂间辐射的对比度随半径的变化而减小.对于CO J=1-0和HI,臂和臂间区域随半径的变化显示出类似的趋势,臂间对比度随半径相对恒定。我们研究了CO谱线比(J=3-2/2-1,J=2-1/1-0和J=3-2/1-0)随沿螺旋结构距离的变化。线比与文献中其他附近星系的典型值范围是一致的。最高的CO J=3-2/2-1线比出现在中心~1 kpc和旋臂中,最低的线比出现在旋臂间区域,我们没有发现旋臂有随半径变化的趋势,但在旋臂间区域,所有CO线比似乎都有随半径增加的趋势。我们发现CO J=3-2强度与恒星连续减去8亩PAH表面亮度的比值之间存…
2013-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA