Star formation laws in both Galactic massive clumps and external galaxies: An extensive study with dust continuum, HCN (4-3), and CS (7-6)
我们用阿塔卡马亚毫米望远镜实验(ASTE)10米望远镜观测了HCN(4-3)和CS(7-6)中的146个星系团。星系团和高红移(z>1)恒星形成星系(SFG)的恒星形成速率和尘埃连续辐射追踪的气体质量之间存在紧密的线性关系,表明星系团和高红移SFG中分子气体的恒定耗尽时间约为1亿年。然而,低z星系不遵循这种关系,似乎有一个更长的全球气体耗尽时间。HCN(4-3)和CS(7-6)的红外总光度(L_TIR)与分子线光度(L '_mol)之间的相关性较好,且呈亚线性关系,其相关系数约为10^{3} L_sun。当扩展到外部星系时,这些相关性变成线性的。双峰行为LTIR-L 'mol的相关性被发现与不同的尘埃温度,亮度质量比,和sigmavir/sigmavir的团块。这种双峰行为可能是由于进化的影响。LTIR-L 'mol相关性的斜率随着团块的发展而变得更浅。我们将我们的结果与wu等人(2010)中的低J跃迁线进行了比较。对于低有效激发密度示踪剂,团簇质量和线光度之间的相关性接近线性,但对于LTIR大于约10^4.5 Lsun的团簇,对于高有效激发密度示踪剂,团簇质量和线光度之间的相关性变为次线性。高有效激发密度示踪剂不能线性跟踪总的团块质量,导致Mclump-L 'mol和LTIR-L' mol关系的次线性相关性。
2016-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dense Molecular Clumps with Large Blue Asymmetries: Evidence for Collapse
Green Bank Observatory(格林班克天文台);USRA SOFIA Science Center, NASA Ames Research Center(美国研究联盟 SOFIA 科学中心,NASA 艾姆斯研究中心);School of Mathematical and Physical Sciences, University of Newcastle(纽卡斯尔大学数学与物理科学学院);Physics Department, Boston University(波士顿大学物理系);Space Science Institute(太空科学研究所);I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln(科隆大学第一物理研究所);Instituto de Astronomía, Universidad Católica del Norte(北天主教大学天文学研究所);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院)
研究通过观测发现致密分子团存在显著的蓝色不对称性,表明其处于坍缩过程中。
2026-02-15 astro-ph.GA
Origins of Scatter in the Relationship Between HCN 1-0 and Dense Gas Mass in the Galactic Center
我们研究了星系中心HCN 1-0与致密气体质量的相关性.我们发现,在一般情况下(1 - 0 pc大小的规模的个别分子云核心)HCN 1-0是很好的相关性与致密的分子气体质量使用标准的对数-对数关系。然而,在这种环境中的个体云显示出与这种关系的系统性偏差,导致大约0.75 dex的散射。最值得注意的是,银河系中心质量最大的星云Sgr B2,其HCN 1-0的积分强度不到其质量的一半,而其他几个星云,包括GCM-0.02-0.07,相对于类似质量的星云,HCN 1-0的强度增强了2-3倍。我们还发现,对于给定质量,在中心300秒差距的大规模漫发射中,与来自单个云核的致密发射相比,HCN 1-0的强度更大。我们确定了HCN 1-0和致密气体质量之间关系的两个主要散射源是自吸收(这降低了Sgr B2观测到的HCN 1-0强度)和HCN丰度的变化,这似乎增加了GCM-0.02-0.07和其他云层中HCN 1-0的亮度。我们发现,这些散射源只会导致银河系中心HCN 1-0强度推断的致密气体质量的~ 1 - 0%误差。然而,银河系中心云之间的HCN丰度变化的数量级,以及这些变化的系统性,警告在更极端的环境中,如活动星系核和激波主导的地区,使用HCN作为致密气体质量示踪剂的潜在偏差。最后,我们还研究了在3 mm附近具有过渡的其他示踪剂,发现HNCO,HNC和HCO+在很大程度上表现得像HCN,而H…
2017-01-17 astro-ph.GA
A nearly constant CN/HCN line ratio in nearby galaxies: CN as a new tracer of dense gas
我们调查CN N = 1 - 0和HCN J = 1 - 0发射之间的关系,从30 pc到400 pc的尺度上使用ALMA档案数据,CN往往是同时观察到的CO J = 1 - 0线。在9个从超亮红外星系到正常旋涡星系的邻近星系样本中,我们测量到一个非常恒定的CN/HCN线强度比为0.86 $\pm$ 0.07(标准差为0.20)。这种相对恒定的CN/HCN线比是相当出乎意料的,因为光子主导区域的模型已经表明HCN发射迹线屏蔽具有高柱密度的区域,而CN应该迹线暴露于高紫外辐射场的致密气体。我们发现CN/HCN线比与分子气体表面密度没有显著的相关性,但与恒星形成率表面密度和恒星形成效率(分子气体耗尽时间的倒数)都显示出温和的趋势(增加约1.3倍)。一些星暴和活动星系核的CN/HCN比显示出小幅增强,而其他核与周围的盘没有显着差异。CN/HCN谱线比值接近常数,这意味着CN和HCN一样,可以作为附近星系中致密气体质量和致密气体分数的示踪剂。
2023-03-07 astro-ph.GA
Spatial Variation of the Chemical Properties of Massive Star-forming Clumps
我们从毫米天文学遗产团队90 GHz调查中选择了90个具有强烈N2H+,HCO+,HCN和HNC发射的大质量恒星形成团块。我们获得了所有90个源的赫歇尔数据和其中51个源的NRAO VLA巡天数据。我们将所有图像卷积并重新网格化到相同的分辨率和像素大小,并导出温度,H2柱密度,分子丰度和丰度以及每个像素的比率。我们的分析得出三个主要结论。首先,N2H+,HCO+,HCN和HNC的丰度增加时,柱密度降低和温度升高,其丰度的空间变化占主导地位的H2柱密度的变化。第二,N2H+、HCO+、HCN和HNC之间的丰度比也显示出系统性变化,这是由于这些分子的化学性质而引起的柱密度的函数。第三,与20厘米连续发射相关的源可以根据这里考虑的四种分子的丰度作为这种发射的函数的行为分为四种类型。前三种类型的变化也可以归因于H2柱密度的变化。
2019-07-24 astro-ph.GA
Chemistry in Infrared Dark Cloud Clumps: a Molecular Line Survey at 3 mm
我们使用位于澳大利亚的22米ATNF Mopra望远镜,在3毫米的高密度分子示踪剂中观测到37个红外暗云(IRDC),共包含159个团块。在确定运动学距离后,我们消除了不位于IRDC中的团块和它们之间的间隔小于一个Mopra光束的团块。我们的最终样品由92个IRDC团块组成。最常检测到的分子线(检测率高于8%)为:N2 H+、HNC、HN 13 C、HCO+、H13 CO+、HCN、C2 H、HC 3 N、HNCO和SiO。我们研究了不同分子示踪剂的行为,并寻找化学变化作为斯皮策IRAC和MIPS发射的基础上的进化序列的函数。我们发现,分子示踪剂的行为不同,通过进化序列,其中一些可以用来产生有用的相对年龄信息。HNC和N2 H+线的存在不依赖于恒星形成活性。另一方面,HC 3 N,HNCO和SiO主要在进化的后期阶段检测到。光学深度的计算表明,在IRDC集团的N2 H+线是光学薄,C2 H线是适度的光学厚,和HNC和HCO+的光学厚。HCN超精细跃迁是混合的,并且,此外,显示自吸收线轮廓和扩展的翼发射。这些因素结合起来,防止使用HCN超精细跃迁的物理参数的计算。不同分子的总柱密度,除了C2 H,随着团块的演化阶段而增加。N2 H+和HCO+的分子丰度随着演化阶段的增加而增加。N_2H ~+/HCO ~+和N_2H ~+/HNC的不平衡比起着化学钟的作用,随团簇的演化而增加。
2012-06-27 astro-ph.GA
ATLASGAL: The HCN-IR Star Formation Relation for the Milky Way
University of Kent(肯特大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR)(马克斯·普朗克射电天文研究所);Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS(波尔多天体物理实验室,波尔多大学,法国国家科学研究中心);Institute of Advanced Studies, Nicolaus Copernicus University in Toruń(尼古拉·哥白尼大学托伦高等研究院);INAF - Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文分部);Argelander-Institut für Astronomie, University of Bonn(波恩大学阿尔兰德天文学研究所);Department of Physics, University of Bath(巴斯大学物理系)
本研究利用343个银河系团块样本,发现HCN-红外关系斜率比河外星系更陡,且致密团块仅贡献少量光度,表明近邻星系的线性关系源于平均恒星形成效率,而非SFR与致密气体的直接关联。
2026-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Fifth Candidate for an Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center
本文报道了用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波天线阵对高速致密云HCN-0.085-0.094进行高分辨率分子谱线观测的结果。HCN J=4-3、HCO $^+$ J=4-3和CS J=7-6的线图像显示HCN-0.085-0.094主要由三个具有极宽速度宽度的小团块组成。这三个团块中的每一个在其朝向Sgr A $^*$的外围都有一个5.5 GHz的无线电连续谱对应物。位置关系表明,它们的表面已经被来自中央星团年轻恒星的紫外光子电离,这表明这些团块非常接近银河系核心。其中一个团块具有速度梯度非常陡的环状结构。这种运动学结构表明它的轨道围绕着一个质量为$\sim 10^4$ $M_\odot$的点状物体。没有恒星对应物表明,点状物体可能是一个静止的黑洞。这一发现在我们银河系的中心区域增加了另一个中等质量的黑洞候选者。
2020-02-12 astro-ph.GA
PRUSSIC I - a JVLA survey of HCN/HCO+/HNC (1-0) emission in z$\sim$3 dusty galaxies: Low dense-gas fractions in high-redshift star-forming galaxies
红移z $\geq$ 1的尘埃恒星形成星系(DSFG)是宇宙中最活跃的恒星形成星系之一。然而,它们的致密($\geq$ 1 - 0 $^5$ cm $^{-3}$)气相-通常由HCN(1-0)示踪-仍然几乎完全未被探索:迄今为止在HCN(1-0)中仅检测到两种DSFG。我们给出了在z = 2.5 - 3.3的六个强透镜DSFG中HCN,HCO+和HNC(1-0)的J=1-0跃迁的JVLA调查结果,有效地使DSFG的数量增加了一倍,并对这些线进行了深入的观察。我们在一个源(J1202+5354,4.4 $σ$)中检测到HCN(1-0)发射,在另一个源(J1609+6045,3.3 $σ$)中检测到HCO+(1-0)发射。光谱叠加产生HCN/FIR($\leq$ 3.6 $\times$ 1 - 0 $^{-4}$)和HCN/CO(1-0)比($\leq$ 0.045)的严格上限。推断的HCN/FIR比率(恒星形成效率的代理)与z $\sim$ 0 FIR发光的星暴一致。然而,HCN/CO比率-致密气体部分的代理-是比前两次DSFG检测所建议的低几个因素。我们的研究结果表明,大多数DSFG具有低密度气体分数。与Krumholz & Thompson(2007)的恒星形成星系模型比较,DSFG中的气体密度较低($\approx$ 10 $^2$ cm $^{-3}$),类似于“正常”的恒…
2022-08-23 astro-ph.GA
Dense Gas, Dynamical Equilibrium Pressure, and Star Formation in Nearby Star-Forming Galaxies
我们使用新的ALMA观测研究致密气体分数,恒星形成率,并在整个内部区域的四个本地星系的局部环境之间的连接显示了广泛的分子气体耗尽时间。我们绘制了HCN(1-0)、HCO $^+$(1-0)、CS(2-1)、$^{13}$ CO(1-0)和C $^{18}$ O(1-0)在每个靶的内部几kpc的分布图。我们结合这些数据与短间距的信息从IRAM大型程序EMPIRE,档案CO地图,示踪剂的恒星结构和最近的恒星形成,最近HCN调查Bigiel等人。和Usero等人。我们测试的程度在致密气体部分驱动器的变化在SFR。$I_{HCN}/I_{CO}$(追踪致密气体部分)与$I_{CO}$(追踪分子气体表面密度)、恒星表面密度和动态平衡压力$P_{DE}$密切相关。因此,$I_{HCN}/I_{CO}$变得非常低,HCN变得非常微弱,在大的银河系中心半径,低至$I_{HCN}/I_{CO} \sim 0.01$的比例变得普遍。致密气体形成恒星的能力,$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$(其中$Σ_{dense}$由HCN强度追踪,恒星形成速率由H $α$和24 $μ$ m的组合追踪),也取决于环境。$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$在高气体表面密度、高恒星表面密度和高$P_{DE}$的区域减小。从统计上看,环境与$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$和$I_{HCN}/I_{CO}$的相关…
2018-03-28 astro-ph.GA
Dense gas and star formation in individual Giant Molecular Clouds in M31
对整个星系和局部星系恒星形成的研究都表明,分子云的恒星形成速率(SFR)依赖于其致密气体质量。在外部星系中,这样的测量来自HCN(1-0)观测,通常同时包含许多巨分子云(GMC)。仙女座星系(M31)是一个独特的实验室,用于研究SFR和HCN发射到类太阳金属丰度下GMC尺度的关系。在这项工作中,我们将我们的复合SFR测定与档案HCN,HCO $^+$和CO观察结果相关联,从而得到9个具有合理代表性的GMC样品。我们发现,在单个云的尺度上,重要的是要考虑到遮蔽和未遮蔽的恒星形成来确定SFR。当与来自HCN的稠密气体质量相关时,我们发现SFR是低的,尽管有这些改进。然而,我们检索SFR稠密气体质量的相关性,确认这些SFR示踪剂仍然是有意义的GMC尺度。当我们考虑HCN/CO比而不是HCN本身时,相关性显著改善。这名义上表明的依赖性的SFR的稠密气体部分,在矛盾的地方研究。然而,我们假设这部分反映了稠密气体质量的有限动态范围,部分反映了单点HCN和CO测量的比率可能不太容易出现旁瓣等系统性。在这种情况下,HCN/CO比率将是致密气体含量本身的更好的经验测量。
2018-01-23 astro-ph.GA
Testing the universality of the star formation efficiency in dense molecular gas
最近的研究表明,致密气体中的恒星形成(SF)可能受到银河系云和外部星系基本相同的规律的支配。然而,这一结论仍然存在争议,因为在银河系和河外星系的研究中,不同的示踪剂被用来探测致密气体。我们对俄斐的天鹰座进行了观测,和猎户座B在HCN(1-0),HCO $^+$(1-0),和他们的同位素异构体校准HCN和HCO $^+$线作为致密气体示踪剂在河外研究和测试恒星形成效率的可能普遍性,在致密气体,超临界流体萃取$_{dense}$。观察到H $^{13}$ CO $^+$和H $^{13}$ CN是用Herschel检测的细丝的良好示踪剂。将$L_{HCN}$和$L_{HCO^+}$与参考质量$M_{Herschel}^{Av>8}$进行比较,发现经验转换因子$α_{Herschel-HCN}$和$α_{Herschel-HCO^+}$与局部FUV强度呈反相关。与Pety等人(2017)一致,还发现HCN和HCO $^+$可追踪气体,最低可达Av>2。因此,已发表的河外HCN研究必须追踪所有中等密度气体。通过估算这种中等密度气体对附近星云中典型柱密度PDF的贡献,我们得到了以下与$G_0$相关的外星系HCN转换因子:$α_{Herschel-HCN}^{fit'}=64\times G_0^{-0.34}$。用$α_{Herschel-HCN}^{fit'}$重新估算星系外致密气体质量,…
2017-04-29 astro-ph.GA
Gas infall towards Sgr A* from the clumpy circumnuclear disk
我们提出了第一个大规模的马赛克与亚毫米阵列(SMA)在银河系中心。我们制作了一个25点的马赛克,覆盖了Sgr A* 周围的~2' x 2'区域。我们已经检测到两个高密度分子示踪剂,HCN(4-3)和CS(7-6),后者以前从未在该地区的报告。数据的角分辨率为4.6”x 3.1”,HCN(4-3)的光谱窗口覆盖范围为-180 ~1490 km/s,CS(7-6)的光谱窗口覆盖范围为-1605 ~129 km/s。这两种分子示踪剂沿环核盘(CND)呈非常密集的分布,并在CND的南部检测到高信噪比,而它们在北部较弱。假设这些团块与银河系中心的距离与它们的投影距离一样近,那么它们仍然足够致密,足以抵抗超大质量黑洞产生的潮汐切变而保持引力稳定。因此,CND是一种非瞬态结构。这两种示踪剂的几何分布表明,CND的南部比北部更密集。此外,通过比较HCN(4-3)和HCN(1-0)的结果,我们可以看到,CND的北部和南部有不同的激发水平,南部比北部温暖。最后,我们将我们的结果与NH3的检测结果进行了比较,NH3的检测跟踪了CND内腔中检测到的较温暖且密度较低的材料。我们认为,我们正在检测的起源点的CND的一部分变得不稳定,并接近银河系的动力中心,可能是由南部流光和加热的方式向内影响。
2009-03-05 astro-ph.GA
An Analysis of HCN Observations of The Galactic Centre's Circumnuclear Disk
环核盘(CND)是一个围绕银河系中心旋转的尘埃和分子气体的环面,从中心的大质量黑洞SgrA* 延伸1.6到7 pc。大速度梯度模拟的HCN与分子氢的旋转碰撞的选定的过渡被用来推断氢的密度和HCN的不透明度。分析得出的结论是,预测的CND团块的氢数密度约为10^6,其密度不足以承受SgrA* 和星系中心与CND之间空腔中的恒星群产生的潮汐剪切力。
2013-07-04 astro-ph.GA
Dense gas in molecular cores associated with Planck Galactic cold clumps
我们提出了第一次调查稠密气体朝向普朗克银河系冷团(PGCC)。利用紫金山天文台13.7米望远镜对621个与PGCC有关的分子核进行了HCO+和HCN的J=1-0跃迁观测。其中,250个来源有检测,其中HCO+检测到230个核心,HCN检测到158个核心。从先前的映射观测中提取250个岩心中心的CO、13 CO和C18 O的J=1-0跃迁光谱,以构建多线数据集。非对称双峰轮廓的显著低的检测率,以及CO,HCO+和HCN光谱的中心速度之间的一致性,表明CO选择的普朗克核心比经典的恒星形成区域更安静。C18 O和HCN的线宽之间的小差异表明,CO选择的普朗克核心的内部区域并不比外部更动荡。HCO+的速度积分强度和丰度与HCN的正相关,表明这两个物种是很好的耦合和化学连接。探测到的HCO+和HCN的丰度明显低于其他低质量到高质量恒星形成区的值。低丰度可能是由于光束稀释。根据对PGCC星表中给出的参数的检验,我们认为可能有大约1000个PGCC天体具有足够的致密气体形成恒星的储备。
2016-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
DeGaS-MC: Dense Gas Survey in the Magellanic Clouds I -- An APEX survey of HCO+ and HCN(2-1) toward the LMC and SMC
研究恒星的形成需要对致密分子气体的性质有精确的了解。大麦哲伦星云和小麦哲伦星云的低金属含量和广泛的恒星形成活动使它们成为研究当地物理条件如何影响致密气体储层的主要实验室。麦哲伦云致密气体巡天(DeGaS-MC)项目的目的是通过在HCO+(2-1)和HCN(2-1)跃迁中观察到的LMC和SMC,扩大我们对致密气体性质与恒星形成活动之间关系的认识。我们用APEX望远镜上的SEPIA 180仪器对30个LMC和SMC分子云进行了定点观测,并在13个恒星形成区进行了后续测绘。第一篇论文提供了线特征目录和综合线强度图的来源。在29个观察点中,20个点检测到HCO+(2-1),8个点检测到HCN(2- 1)。稠密气体的速度模式遵循从恒星星族导出的视线速度场。HCN发射比HCO+发射延伸更少。HCO+(2-1)/HCN(2-1)的亮温比范围为1 ~ 7,这与低金属丰度环境中通常观察到的大比值一致。大量的年轻恒星天体被发现在高HCO+强度和较低的HCO+/HCN流量比,因此朝向密集的视线。致密气体的光度与恒星形成率跟踪的总红外光度超过两个数量级的覆盖我们的意见,虽然大量的区域到区域的变化进行了观察。
2020-09-01 astro-ph.GA
The dense gas in the largest molecular complexes of the Antennae: HCN and HCO+ observations of NGC 4038/39 using ALMA
我们目前的观察致密分子气体示踪剂HCN,HNC,和HCO+在J=1-0的过渡使用ALMA。我们补充我们的数据集与以前的观察CO J=1-0,跟踪总分子气体含量。我们将星云分成7个明亮的区域,在这些区域中我们探测到了所有三个分子的发射,包括NGC 4038和NGC 4039的核,重叠区域中的5个超巨星分子复合体和2个额外的明亮云。我们发现,反映致密分子气体分数的L(HCN)/L(CO)比值在两个核中(L(HCN)/L(CO)~ 0.07 - 0.08)大于重叠区(L(HCN)/L(CO)<0.05)。我们将其归因于由于核内的恒星势而导致的压力增加,类似于以前在银河系和附近的螺旋星系中看到的情况。此外,L(HNC)/L(HCN)~ 0.3-0.4的比率在区域之间的变化不超过1.5倍。通过将我们的测量比值与包括机械加热的PDR模型进行比较,我们发现L(HNC)/L(HCN)的比值与机械加热一致,机械加热对PDR表面加热的贡献>= 5% - 10%。最后,L(HCN)/L(HCO+)的比值从NGC 4038核中的~1下降到重叠区的~0.5。重叠区域的低比率可能是由于该区域内超新星速率增加导致宇宙射线速率增加。
2016-04-01 astro-ph.GA
The MALATANG Survey: Dense Gas and Star Formation from High Transition HCN and HCO+ maps of NGC253
为了研究NGC 253内$\sim$ 2 kpc环核区的高跃迁稠密气体示踪物及其与恒星形成的关系,我们给出了用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)获得的HCN $J=4-3$和HCO $^+ J=4-3$图.利用空间分辨数据,我们计算了不同示踪剂的浓度指数$r_{90}/r_{50}$。HCN和HCO $^+$ 4-3的发射特征倾向于集中在中心,这与CO 1-0和恒星成分的较浅分布相反。密度气体分数($f_\text{dense}$,由HCN/CO和HCO的速度积分强度比追踪$^+$ /CO)和比率$R_\text{31}$(CO 3-2/1-0)随着银河中心距离的增大而减小,但随着SFR表面密度的增大而增大。$f_\text{dense}$和$R_\text{31}$的径向变化和大的散射意味着银盘不同区域的物理条件不同。探讨了$f_\text{dense}$与$Σ_\text{stellar}$、SFE $_\text{dense}$与$Σ_\text{stellar}$的关系。在这个星系中,SFE $_\text{dense}$随着$Σ_\text{stellar}$的增加而增加,这与以前使用HCN 1-0数据的工作不一致。这意味着现有的恒星成分可能对高PDMATHAMV HCN和HCO PDMATHAMQ的影响与它们的低PDMATHAMV发射不同。我们还发现,超临界流体…
2020-03-14 astro-ph.GA
ALMA 0.02"-resolution observations reveal HCN-abundance-enhanced counter-rotating and outflowing dense molecular gas at the NGC 1068 nucleus
利用ALMA ~0.02”分辨力观测方法,在HCN/HCO+/HNC J=3-2谱线、13 C同位素谱线和振动激发谱线上,对邻近的2型活动星系核NGC 1068(~14 Mpc)的核进行了观测,详细研究了质量吸积超大质量黑洞周围尘埃分子环中致密分子气体的形态学、动力学、化学和物理性质.我们确认几乎东西方向的致密分子气体排放的形态和动力学,我们认为这是来自环面。明亮的发射是紧凑的(<3 pc),低表面亮度发射延伸到5-7 pc。这些致密的分子气体性质在东西环之间是不对称的。在~7 pc的环面区域内,HCN J=3 - 2的发射比HCO+ J=3-2的发射更强,估计其致密分子质量为(0.4-1.0)x10^6Msun。我们解释说,HCN的丰度增强的环面。我们检测到的外流致密分子气体和振动激发HCN J=3-2线的签名。最后,我们发现在环的最里面(<1 pc)部分,稠密分子线的旋转速度相对于系统速度是相反的,在环的外部(>2 pc),无论是在东部还是西部。我们更喜欢一个方案的反向旋转致密分子气体与最内部的几乎开普勒旋转和外部缓慢旋转(远低于开普勒)组件。我们的高空间分辨率的稠密分子线数据显示,NGC 1068的环面性质比经典活动星系核统一范式中简单的轴对称旋转环面图像复杂得多。
2020-08-18 astro-ph.GA
HCN 3-2 survey towards a sample of local galaxies
利用10米亚毫米波望远镜(SMT)观测了37个本星系的HCN 3-2辐射。在23个星系中检测到HCN 3-2发射。红外发光度与HCN 3-2谱线发光度的相关性拟合斜率为1.11,相关系数为0.91,与文献中其它稠密气体示踪剂的线性相关性一致。虽然分子气体高于一定的体积密度阈值(即,$n_{\rm H_2}\geq$ 1 - 0 $^4$ cm $^{-3}$)与红外光度的关系在统计学上相似,但不同LIR星系HCN 3-2/HCN 1 -0比值的较大离散性表明,对于单个星系,仅根据一个致密气体示踪剂跃迁的线光度估算致密气体质量应谨慎对待。
2020-03-29 astro-ph.GA
Spatially-Resolved Dense Molecular Gas and Star Formation Rate in M51
利用IRAM 30 m望远镜对邻近旋涡星系M51的HCN J = 1 - 0辐射进行了空间分辨观测。HCN图覆盖了$4\arcmin\times5\arcmin$的范围,空间分辨率为$28\arcsec$,这是迄今为止M51中最大的。M51的红外辐射(恒星形成率指标)和HCN(1- 0)辐射(致密气体示踪剂)在kpc尺度上存在相关性,这是星系中恒星形成率(SFR)和致密气体质量之间比例关系的自然延伸。在M51内,由于$L_{\rm IR}$的上升速度低于$L_{\rm HCN}$,因此该关系似乎是次线性的(斜率为0.74 $\pm$ 0.16)。我们把这归因于中心和外盘之间的差异,使得中心区域在每单位恒星形成中有更强的HCN(1- 0)发射。从银河系到高z星系,M51的红外-HCN关联进一步与全球关联进行了比较,并在巨分子云与星系之间架起了桥梁。像邻近星系的中心一样,在M51中测量的$L_{\rm IR}$ / $L_{\rm HCN}$比值(特别是在中心区域)略低于在星系中测量的全球值,但仍然在散射范围内。这意味着,尽管M51不同位置的$L_{\rm IR}$ / $L_{\rm HCN}$比值随物理环境的变化而变化,但IR和HCN确实表现出超过10个数量级的线性相关性。
2015-07-30 astro-ph.GA
Central molecular zones in galaxies: multitransition survey of dense gas tracers HCN, HNC, and HCO+
新的HCN,HNC,和HCO+的46个正常星系的过渡到J=4-3的测量包括在一个多跃迁数据库,涵盖HCN和HCO+(130个星系)和HNC(94个星系)。近线性的光度关系主要受距离影响,不能反映星系的物理性质。个别星系在光度和线比上都表现出明显的分散性。线比与光度或其他线比都没有很好的关联。只有HCN和HCO+的J跃迁梯和J=1-0的12 CO/13 CO同位素比值与CO和远红外(FIR)光度呈正相关。HCN和HCO+分子具有非常相似的强度,并且跟踪相同的气体。在活跃的星系核占主导地位,HCO+的强度相对于HCN的强度被压低。只有一小部分CO排放与HCN和HCO中的气体排放直接相关,但即使是这种气体的显著部分似乎也是半透明的分子气体。在所观察到的星系中心,HCN/CO线强度比不是致密气体分数的代理。同样,FIR/HCN和FIR/CO比值也不是恒星形成效率的代表。所观察到的分子线发射是完全一致的UV-光子加热显著的机械加热。以HCN和HCO+为样品的分子气体具有较低的动力学温度T(kin)=10-50 K,较低的密度n(H)=10^4-10^5 cm^(-3),基态谱线的光学深度较低。大多数由CO采样的气体的密度低一到两个数量级。对于0.5的机械加热分数,仅需要G=300 Go的适度能量输入。一个正确的理解恒星的形成需要一个更适当的确定气体的质量比提供的个别HCN或CO转换的强度。
2022-12-01 astro-ph.GA
Tracing circumnuclear dense gas in H2O maser galaxies
本文收集了30个河外H_2O脉泽星系及其已发表的HCN(J=1-0)和HCO ~+(J=1-0)观测资料,研究了H_2O脉泽发射与致密气体的相关性。我们的样品数量超过了以前的HCN样品的大小研究到目前为止的三个因素,这是第一次研究的可能关系与致密气体示踪剂HCO+。我们发现HCO+谱线的归一化发光亮度(LHCO + \LCO)和HCO+谱线的归一化发光亮度(LH 2 O \LCO)之间有很强的相关性。此外,LH_2O \LCO与HCN标准化谱线亮度(LHCN \LCO)之间存在弱相关性。在排除了发光和超亮红外星系(U)LIRG源后,对样本也进行了研究,上述相关性明显增强。我们发现,从HCN和HCO+分子中得到的“致密气体”部分与脉泽发射密切相关,特别是对于具有正常红外光度(LIR< 10^11Lsun)的星系,我们表明HCO+是比HCN更好的“致密气体”示踪剂。进一步系统地研究这些具有较高跃迁能级线的致密气体示踪剂,对于探测兆脉泽的物理条件和精确确定脉泽发射与致密气体的相互关系是至关重要的。
2020-09-09 astro-ph.GA
Dense Gas and Star Formation in Nearby Infrared Bright Galaxies: APEX survey of HCN and HCO+ J=2-1
银河系和河外星系对恒星形成的研究都表明,恒星是直接由致密的分子气体形成的。为了追踪这样的高体积密度气体,HCN和HCO+ J=1-0由于它们的高偶极矩、相对高的丰度并且通常是CO之后的最强谱线而被广泛使用。然而,HCN和HCO+ J=1-0发射可以说是由低体积密度下的气体组分主导的。HCNJ =2-1和HCO+ J=2-1具有更合适的临界密度和激发条件,是与恒星形成密切相关的典型致密气体。本文报道了用APEX 12米望远镜对17个近红外亮星系进行HCN J=2-1和HCO+ J=2-1的新观测。HCN J=2 ~(-1)和HCO+ J=2 ~(-1)的光度与总红外发射的相关斜率分别为1.03 ± 0.05和1.00 ± 0.05。它们的表面密度的相关性,与无线电/亚毫米连续区的面积归一化,显示出更紧密的关系(斜率:0.99 +- 0.03和1.02 +- 0.03)。八个活动星系核支配的星系与十一个恒星形成支配的星系在上述关系上没有显著差异。活动星系核主导星系和恒星形成主导星系的平均HCN/HCO+比值分别为1.15 ± 0.26和0.98 ± 0.42,与红外光度、尘埃温度或红外泵浦没有明显的依赖关系。麦哲伦云大致遵循相同的相关性,扩展到八个数量级。另一方面,具有活动星系核(AGN)的超亮红外星系系统地位于相关性之上,表明活动星系核引入的潜在偏差。
2022-07-27 astro-ph.GA
A Complete HCN Survey of the Perseus Molecular Cloud
我们提出了一个调查英仙座分子云的J $=$ 1 $\rightarrow$ 0过渡的HCN,广泛使用的示踪剂的致密分子气体。测量是用CfA 1.2米望远镜进行的,该望远镜在89千兆赫时的波束宽度为11“,光谱分辨率为0.85公里/秒$^{-1}$。在均匀的10'网格上测量了总共8.1 °的$^2$,每个通道的灵敏度为14 mK。为了研究和校准作为致密气体示踪剂的HCN线,将该调查与CO和粉尘的类似调查进行了比较。我们发现HCN的排放延伸到相当一部分的云。我们表明,HCN的强度保持线性与H $_2$柱密度以及到政权的CO线饱和。我们使用辐射传输模型表明,这可能是由于亚热激发HCN在云的H $_2$的柱和体积密度呈正相关。为了匹配我们的HCN观测结果,该模型需要HCN丰度随着灭绝的增加而呈指数下降,这与HCN耗尽到谷物上一致。模型还揭示了HCN发射区中H $_2$的平均体积密度为$\sim$ 10 $^4$ cm $^{-3}$,远低于HCN临界密度。我们首次直接测量了整个邻近分子云的稠密气体质量与HCN光度之比:$α$(HCN)$=$ 92 M $_\odot$ /(K km s $^{-1}$ pc $^2$).
2023-01-18 astro-ph.GA
A Search for Small-Scale Clumpiness in Orion and W3 High-Mass Star-Forming Regions
对猎户座和W3不同位置的观测揭示了HCN(1-0)、HCO^+(1-0)和CO(1-0)谱线轮廓上的波纹,这可能是光束中大量未分辨的热团以随机速度运动的结果。对于线性大小约为0.1-0.5 pc的区域,此类团块的总数约为(0.4-4)10^5。
2009-03-25 astro-ph.GA
Dense Molecular Gas in the Nearby Low Metallicity Dwarf Starburst Galaxy IC 10
星系中致密的分子气体和恒星的形成是相互关联的。低金属丰度对这种关系的影响对于解释高红移星系的观测至关重要,高红移星系的金属丰度比今天的星系低。然而,它仍然相对未被探索,因为密集的分子气体示踪剂,如HCN和HCO+在低金属含量系统中是微弱的。我们展示了绿岸望远镜在附近低金属丰度($12+\log({\rm O/H})=8.2$)星暴IC 10中巨分子云(34 pc)尺度上对HCN(1-0)和HCO+(1-0)的观测,并将其与其他星系中的观测结果进行比较。我们分别在五个点中的一个和三个点中检测到HCN和HCO+。$I_{\rm HCN}/I_{\rm HCO+}$的值在其他星系的范围内,但与其他低金属丰度源和星爆中的值最相似。检测遵循基准$L_{\rm IR}$ - $L_{\rm HCN}$和$L_{\rm IR}$ - $L_{\rm HCO+}$关系。这些趋势表明,HCN和HCO+可用于追踪金属丰度为1/4 $Z_\odot$的致密分子气体。致密气体的比例与螺旋星系相似,但低于U/LIRGs。致密分子气体恒星的形成效率,但是,是在正常星系的上端和U/LIRGs一致。这些结果表明,CO和HCN/HCO+排放占据相同的相对体积在较高的金属丰度,但整个发射结构的尺寸减小。对于高红移星系的稠密气体质量估计可能需要对这种效应进行修正。
2018-06-20 astro-ph.GA
In Search for Infall Motion in molecular clumps II: HCO+ (1-0) and HCN (1-0) Observations toward a Sub-sample of Infall Candidates
引力吸积积累了原始质量,这个过程对于我们理解恒星形成的初始阶段至关重要。利用光学粗线和细线的特定下沉轮廓,我们在以前的工作中从银河成像卷轴画(MWISP)CO数据中搜索具有下沉运动的团块。在本研究中,我们选择了133个来源作为一个子样本进行进一步的研究和识别。这些源的激发温度在7.0 ~ 38.5 K之间,而H_2柱密度在10^21 ~ 10^23 cm^-2之间。用DLH 13.7米望远镜观测了HCO ~+(1-0)和HCN(1-0)光学粗线,在这两条粗线中发现了56个蓝色轮廓和无红色轮廓的源,这些源可能有落星运动,探测率为42%。说明利用CO数据进行样本约束可以有效地提高入轨探测率。在这些已确认的入轨源中,有43个与0/I类年轻恒星天体(YSO)有关,13个与之无关。这13个来源可能与早期演化阶段的来源有关。通过比较,与0/I类YSO相关的已确认源具有较高的激发温度和柱密度,而其他源温度较低,柱密度较低。我们确认的大多数源的下落速度在10^-1到10^0 km s^-1之间,这与以前的研究结果一致。
2020-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular Line Emission as a Tool for Galaxy Observations (LEGO). I. HCN as a tracer of moderate gas densities in molecular clouds and galaxies
在星系中观察到的趋势,如高所罗门关系,表明恒星形成速率和可用于恒星形成的致密气体质量之间存在线性关系。验证这种关系需要建立可靠的方法来追踪星系中的致密气体。一个常见的假设是HCN($J=1$ -0)跃迁与$\rm{}H_2$密度为$\gg{}10^4~\rm{}cm^{-3}$的气体明确相关。如果是这样的话,密度为$\gg{}10^4~\rm{}cm^{-3}$的气体的质量就可以从这条发射线$L_{\rm{}HCN\,(1\text{--}0)}$的光度中推断出来。在这里,我们使用的猎户座~A分子云的观测表明,HCN($J=1$ --0)线跟踪低得多的密度$\sim{}10^3~\rm{}cm^{-3}$在这个分子云的冷部分,对应于视觉反射$A_V\approx{}6~\rm{}mag$。我们还发现,像猎户座这样的云中的冷而致密的气体产生的HCN排放太少,无法解释恒星形成星系中的$L_{\rm{}HCN\,(1\text{--}0)}$,这表明星系可能包含迄今未知的HCN排放源。在我们在100 GHz附近频率观察到的分子样本中(也包括$\rm{}^{12}CO$、$\rm{}^{13}CO$、$\rm{}C^{18}O$、CN和CCH),$\rm{}N_2H^+$是唯一与相当致密的气体明显相关的物种。
2017-07-17 astro-ph.GA
The Life and Death of Dense Molecular Clumps in the Large Magellanic Cloud
本文报道了对大麦云星云中恒星形成区N105、N113、N159和N44的巨分子云进行的高空间(秒差距)分辨率HCO+(J = 1 -0)和HCN(J = 1-0)发射观测的结果。HCO+和HCN观测分别在89.2和88.6 GHz,在澳大利亚望远镜紧凑阵列的紧凑配置进行。辐射被成像成质量在10^2到10^4太阳质量之间,半径在1 pc到2 pc之间的单个团块。许多团块与当前大质量恒星形成的指标相一致,表明许多团块与深嵌入的形成恒星和星团有关。我们发现,含有大质量YSO的团块往往更大(>1 pc),质量更大(M > 10^3太阳质量),表面密度更高(~1 g cm^-2),而没有恒星形成迹象的团块则更小(<1 pc),质量更小(M < 10^3太阳质量),表面密度更低(~0.1 g cm^-2)。没有大质量YSO的大质量(M >10^3太阳质量)团块的缺乏表明,一旦团块达到有利于大质量恒星形成的物理性质,恒星形成的开始就会迅速发生。使用大质量大质量YSO中红外光谱的大样本,我们估计有斯皮策中红外光谱的大质量YSO中约有2/3不再位于分子团中;我们估计这些年轻的恒星/星团在至少3 x 10^{5}$yr的时间尺度上已经破坏了它们的出生团。
2012-03-20 astro-ph.GA
Dense gas in low-metallicity galaxies
恒星形成于分子云的致密部分。远红外辐射可以用来估计恒星形成率(SFR)和高偶极矩分子,通常是HCN,追踪致密气体。HCN和远红外辐射之间存在很强的相关性,在很大的物理尺度范围内,其比值几乎是恒定的。最近的几次观测发现,太阳下金属丰度(低Z)天体的HCN远红外和CO较弱。本文介绍了用IRAM 30米和NRO 45米望远镜对本群星系M33、IC 10和NGC 6822的观测结果,大大改进了低Z星系的观测样本。已检测到HCN、HCO $^+$、CS、C $_2$ H和HNC。与太阳金属丰度星系相比,含氮物种相对于远红外或CO发射较弱(HCN,HNC)或未检测到(CN,HNCO,N $_2$ H $^+$)。HCO $^+$和C $_2$ H发射相对于CO和远红外是正常的。虽然$^{13}$ CO通常比$^{12}$ CO弱10倍,但未检测到C $^{18}$ O发射低至非常低的水平。包括早期的数据,我们发现,HCN/HCO $^+$比随金属丰度(O/H)而变化,并将其归因于氮丰度的急剧下降。由HCN/CO和HCO $^+$ /CO比值追踪的致密气体分数遵循SFR,但在低Z物体中,HCO $^+$更容易测量。结合较大和较小尺度的测量,HCO $^+$线似乎是一个很好的致密气体示踪剂,并与SFR线性变化的低和高金属丰度。
2016-12-07 astro-ph.GA
Dense Gas in the Outer Spiral Arm of M51
由HCN(1-0)光度追踪的致密气体质量与由远红外光度追踪的恒星形成率(SFR)之间存在线性关系。最近对星系盘的观测显示出一些系统性的变化。为了在高分辨率下探测外星系外盘中的SFR-致密气体链($\sim 4"$,$\sim 150$ pc),我们利用北方扩展毫米波阵列(NOEMA)干涉仪,在HCN(1-0),HCO $^+$(1-0)和HNC(1-0)发射谱线上,沿M51的北旋臂,绘制了距中心约5 kpc的区域.在6个巨分子群丛中检测到HCN和HCO $^+$谱线,而HNC谱线仅在两个最亮的巨分子群丛中检测到。其中一个GMA具有一个强的HII区,在那里HCN比HCO $^+$强。与M31和M33在相同角分辨率($\sim 100$ pc)下的观测结果相比,我们发现M51外盘的GMAs在HCN和HCO $^+$线上平均亮3倍。然而,$I_{HCN}/I_{CO}$和$I_{HCO^+}/I_{CO}$的比率与附近的银盘和银道面的比率相似。利用Herschel 70 $μ$ m数据追踪GMAs分辨率下的总红外光度,发现外盘GMAs的$_{IR}$ -$_{HCN}$关系和$_{IR}$ -$_{HCO^+}$关系与$_{IR}$与散射星系中稠密气体质量之间的比例关系是一致的。GMAs的IR/HCN和IR/HCO $^+$比值变化为3倍,可能取决于大质量恒星是否正在形成。
2016-12-01 astro-ph.GA
Tracers of Dense Gas in the Outer Galaxy
我们利用大德射电天文台(TRAO)的14米射电望远镜,绘制了外银河系(银心距离> 9.5千秒差距)7个恒星形成区(12 + log[O/H]范围从8.34到8.69)的HCN和HCO $^{+}$(J = 1 $\to$ 0)谱线发射图。我们比较这两个分子线与其他传统的示踪剂的致密气体,毫米波连续辐射尘埃和消光阈值($A_{V} \geq 8$马格),推断从$^{13}$ CO线数据。HCN和HCO $^{+}$与毫米波发射的相关性比与消光判据的相关性好。对于所有的云来说,大量的光度来自于低于消光标准和毫米团之外的区域。在具有$A_{V} \geq 8$ mag的区域内,HCN光度的平均分数是$0.343\pm0.225$ ;对于毫米辐射区域,它是$0.478\pm0.149$。基于比较与赫歇尔,HCN和HCO $^{+}$跟踪致密气体在高柱密度区域比$^{13}$ CO。HCO $^{+}$是集中比HCN外银河系目标,与内银河系样品相比,这表明金属丰度可能会影响致密气体示踪剂的解释。当在整个云上积分时,致密气体质量($M_{dense}$)与HCN和HCO $^{+}$的线光度之间的转换因子与河外研究中使用的因子相当。
2022-07-23 astro-ph.GA
Dense molecular gas toward W49A: A template for extragalactic starbursts?
HCN、HCO+和HNC分子通常被用作外部星系中致密恒星形成气体的示踪剂,但这些观测结果在空间上无法分辨。可靠地推断星系核和星系盘的性质需要详细的研究来源,其结构是空间分辨的。我们比较了W 49 A中HCN、HCO+和HNC的空间分布和丰度比,W 49 A是银河系盘中质量最大、最亮的恒星形成区,基于HCN、H13 CN、HC 15 N、HCO+、H13 CO+、HC 18 O+和HNC的J=4-3跃迁的2'(6.6 pc)场分辨率为14”(0.83 pc)的地图。W 49 A中分子气体的运动学看起来很复杂,混合了流入和流出运动。线剖面和主要种与稀有种的比较表明,主要种的光学厚度较大。两个“团块”的下落气体似乎在~40 K,而在源中心的~100 K,并且可能比外层云的其余部分密度高~ 10倍。化学建模表明,HCN/HNC比探测当前的气体温度,而HCN/HCO+比和氘分馏过程中设置的早期,较冷的阶段的演变。这些数据表明,W 49 A是一个合适的河外恒星形成区的类似物。我们的数据表明,使用HCN/HNC/HCO+线比作为代理的丰度比是不正确的W 49 A,这表明同样的星系核。我们观察到的同位素线比,如H13 CN/H13 CO+接近我们模拟的丰度比在W 49 A相当不错。HCN和HCO ~+的4-3谱线比1-0谱线更好地指示了W 49 A的致密成星气体。我们在W 49 A中观察到的HCN…
2010-10-21 astro-ph.GA
NEATH V: the relationship between line emission from dense gas tracers and the star formation rate
Cardiff University(卡迪夫大学);Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie, Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所);National Astronomical Observatory of Japan, National Institute of Natural Sciences(日本国立天文台 国立自然科学研究院);Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen(海德堡大学跨学科科学计算中心)
通过分子线辐射转移建模,发现HCN发射与恒星形成率无显著相关性,而N₂H⁺发射与SFR弱相关,且受环境条件影响,研究揭示HCN-SFR相关性源于多云积分效应。
2026-03-16 astro-ph.GA
A 260 pc resolution ALMA map of HCN(1-0) in the galaxy NGC 4321
本研究利用 ALMA 对 NGC 4321 的 HCN(1-0) 观测,结合 CO、H-alpha 和 JWST 数据,在 260 pc 尺度上发现星系中心致密气体比例升高但恒星形成效率降低,而盘面变化小,HCN/CO 可预测分子气体面密度。
2024-06-17 astro-ph.GA
Chemical compositions of five Planck cold clumps
目标:星际分子在星际物质进化序列的早期形成,最终形成恒星和行星。为了理解这种进化序列,重要的是要描述其第一步的化学组成。方法:在本文中,我们提出了一个2和3毫米的调查结果的五个冷团块确定的普朗克任务。我们进行了辐射转移的检测线上的分析,以把一些限制的物理条件内的核心和上的分子柱密度。我们还进行了化学模型,以重现在每个源中观察到的丰度使用气体颗粒模型鹦鹉螺。结果如下:检测到12种分子:H2 CO、CS、SO、NO、HNO、HCO+、HCN、HNC、CN、CCH、CH 3OH和CO。这里,CCH是我们在两个来源中检测到的唯一碳链。进行了HCN、SO、CS和CO的辐射转移分析,以限制每个云的物理条件,但成功率有限。源的密度大于$10^4$ cm $^{-3}$,温度低于15 K。衍生物柱密度对物理条件的不确定性不太敏感,在2倍以内。不同的来源似乎呈现出显着的化学差异,物种丰度分布在一个数量级。这些团块的化学成分比Taurus Molecular Cloud 1 Cyanopolyyne Peak(TMC-1 CP)冷芯的化学成分差。我们的化学模型再现了我们源中79%至83%的物种的观测丰度和上限。我们的源的“最佳”时间似乎小于TMC-1的时间,这表明我们的源可能进化程度较低,并解释了丰度较小和许多未检测到的原因。此外,CS和HCN总是高估了我们的模型。
2021-03-17 astro-ph.GA
Star Formation Occurs in Dense Gas, but What Does "Dense" Mean?
我们报告了一个项目的结果,映射HCN和HCO+ J = 1-0的排放量对样本的分子云在银河系内部,所有包含密集的团块,积极参与恒星的形成。我们比较了这两个分子线示踪剂毫米连续发射和消光,从13 CO推断,作为分子云中致密气体的示踪剂。来自致密气体的每种示踪剂的线光度的分数,如AV > 8等所测量的,在云与云之间变化很大。在所有情况下,总光度的相当一部分(在大多数情况下,大部分)出现在AV > 8等阈值以下的气体中,并且在强毫米连续辐射区域之外。对于其他星系的HCN光度的测量可能主要是由这种气体在较低的表面密度。对总谱线光度的重要贡献,甚至占主导地位的贡献,可以出现在具有典型云整体密度的气体中(密度约为每立方厘米100)。从HCN或HCO+排放本身定义致密团块,类似于以前的研究,导致广泛的团块性质,其中一些比以前的研究大得多,密度小。HCN和HCO+具有类似的追踪该样品中云的致密气体的能力。对于低维里参数的两个云团,13 CO对稠密气体的示踪效果较差,而对于其它四个云团,13 CO对稠密气体的示踪效果也同样好(或差)。
2020-04-14 astro-ph.GA
Extended HCN and HCO$^{+}$ emission in the starburst galaxy M82
我们映射3毫米连续谱和线发射的星暴星系M82使用毫米波天文学研究组合阵列。我们靶向HCN、HCO $^{+}$、HNC、CS和HC $_{3}$ N线,但在此我们关注HCN和HCO $^{+}$发射。该地图覆盖了1.2“的区域,分辨率约为5”。HCN和HCO $^{+}$观察结果与单皿图像相结合。M82中的分子气体以前被发现分布在分子盘中,与中央星暴和起源于中央星暴的星系尺度外流相一致。利用新的短间距修正映射,我们导出了外流底部稠密分子气体的一些性质。从HCN和HCO $^{+}$ J=(1-0)线发射,并在气体的光学薄,并在局部热力学平衡的假设下,我们把较低的限制,在流出的基础上的致密分子气体的量。下限为$7\times10^{6}$ $M_{\odot}$和$21\times10^{6}$ $M_{\odot}$,或流出物中总分子量的$\gtrsim2\%$。中心星爆外的稠密气体的运动学和空间分布表明,它是通过烟囱排出的。假设流出速度恒定,导出的稠密分子气体的流出速率为$\geq0.3$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$,这将使星暴寿命降低$\geq5\%$。排出这团稠密气体所需的能量是$(1-10)\times10^{52}$ erg。
2014-10-23 astro-ph.GA
The JCMT dense gas survey of the Perseus Molecular Cloud
我们提出了一个大规模的调查结果非常密集的气体在英仙座分子云使用HCO+和HCN(J = 4 - 3)的过渡。我们已经用这种排放来跟踪结构和运动学的气体中发现的前和原恒星的核心,以及在外流。我们比较了HCO+/HCN数据,突出显示两条发射线的光谱存在显着差异的区域。我们使用的HCO+,以确定积极的原恒星外流和他们的驱动源,并提出了一个统计分析的外流特性,我们从这个示踪剂。我们发现,我们计算的HCO+流出驱动力和Menv和Lbol的驱动源之间的关系是可比的,从类似的流出分析使用12 CO,这两个分子给出可靠的估计流出属性。我们还比较了HCO+和HCN的流出,并发现HCN的痕迹,只有最有活力的流出,其中大部分是由年轻的0级源驱动。我们分析了HCN和HCO+在IRAS 2A流出的特定情况下的丰度,发现HCN比HCO+在流出叶中增强得多。我们认为,这是表明冲击增强HCN沿流出的长度,这个过程是不那么明显的HCO+,这在很大程度上是局限于流出基地。
2014-03-12 astro-ph.GA
The Dense Molecular Gas and Nuclear Activity in the ULIRG IRAS 13120-5453
我们提出了新的ALMA波段7($\sim340$ GHz)的致密气体示踪剂HCN,HCO $^+$,和CS的本地,单核,超亮红外星系IRAS 13120-5453的观测。我们发现相对于HCO $^+$(4 - 3),HCN(4 - 3)的发射集中增强,但没有发现HCN的辐射泵浦的证据。考虑到星暴的大小(0.5千秒差距)和估计的$\sim1.2$年$^{-1}$的超新星速率,高HCN/HCO $^+$比率可以解释为超新星的机械加热导致HCN丰度增加,尽管活动星系核和风也可能贡献额外的机械加热。星爆的大小意味着一个高的$Σ_{IR}$,为$4.7\times10^{12}$ $L_{\odot}$千秒差距$^{-2}$,略低于辐射压限制星爆的预测。HCN的线轮廓有低级别的翅膀,我们初步解释为外流致密分子气体的证据。然而,在HCN线翼中看到的密集分子流出不太可能逃离星系,并且注定要返回到核心并为未来的恒星形成提供燃料。我们还提出了H-$_2$ O线的赫歇尔观测模型,并发现了$\sim40$ K的核尘埃温度。IRAS 13120-5453的尘埃温度和$Σ_{IR}$比被称为“致密暗核”的系统(如Arp 220和Mrk 231)的尘埃温度和$Σ_{IR}$低。如果IRAS 13120-5453经历了一个致密的暗核阶段,我们很可能在反馈已经膨胀了核ISM并稀释了星暴/活动星系核核心中的恒星形成…
2016-12-21 astro-ph.GA
From Gas to Stars in Energetic Environments: Dense Gas Clumps in the 30 Doradus Region Within the Large Magellanic Cloud
我们提出了秒差距尺度的干涉图HCN(1-0)和HCO $^{+}$(1-0)的恒星形成区30剑鱼座,获得使用澳大利亚望远镜紧凑阵列的致密气体的排放。这个位于大麦云星云(LMC)的极端恒星形成区的特征是非常强烈的紫外线电离辐射场和太阳下的金属丰度,这两者都有望影响分子云结构。我们在剑鱼座30 -10巨型分子云中探测到13个明亮、密集的团块。一些团块沿着血管结构排列,其特征性间距与通过静脉曲张流体不稳定性形成一致。我们的分析表明,暗条引力不稳定,坍缩形成恒星。暗条中的HCO $^{+}$发射与最近的恒星形成活动(包括H $_{2}$ O脉泽和年轻恒星天体(YSO))之间有很好的相关性。YSO似乎继续沿着暗条的同一方向朝着西南方的大质量致密星团R136前进。我们详细比较了30 Dor-10与大麦哲伦星云其他恒星形成区(N159,N113,N105,N44)的团块性质(质量,线宽,大小)。我们的分析表明,30 Dor-1 - 0团块具有类似的质量,但更宽的线宽和类似的HCN/HCO $^{+}$(1-0)线比在其他LMC恒星形成区检测到的团块。我们的研究结果表明,致密的分子气体团在30 Dor-10的内部是很好的屏蔽对强电离场,是在30 Doradus地区。
2014-06-16 astro-ph.GA
Variations in the Star Formation Efficiency of the Dense Molecular Gas across the Disks of Star-Forming Galaxies
我们提出了一个新的调查HCN(1-0)的排放,致密分子气体的示踪剂,集中在正常的恒星形成星系盘很少探索的制度。结合HCN,CO,和红外(IR)发射,我们调查的致密气体在恒星形成(SF)的作用,发现系统的变化,在这两个表观致密气体的分数和表观SF效率(SFE)的致密气体。后者可能是意想不到的,考虑到气体密度阈值模型的流行,以解释SF标度关系。我们使用IRAM 30米望远镜观测了29个附近盘星系的HCN(1-0),这些星系的CO(2-1)发射先前已被HERACLES巡天绘制。由于我们的观测跨越了一系列的银河中心半径,我们能够研究稠密气体的性质作为当地条件的函数。我们专注于如何IR/CO,HCN/CO,IR/HCN比(观测同源的超临界流体,致密气体分数,致密气体超临界流体)取决于恒星的表面密度和分子/原子比。HCN/CO比值在2.1 dex范围内与这两个参数密切相关,并且在星系的高表面密度部分增加。与此同时,IR/HCN比率在这些相同的参数下系统地降低,并且在星系中心附近比在外部区域低6-8倍。对于固定的线质量转换因子,这些结果是不兼容的一个简单的模型,其中SF仅取决于气体质量以上的一些密度阈值。只有一组特定的环境依赖转换因子才能使我们的观测结果与这样的模型兼容。全云模型,如湍流调节SF理论,在匹配我们的数据方面做得更好。我们探讨了这样一个模型,其中的变化在马赫数和平均密度将分别驱动的趋…
2015-06-01 astro-ph.GA
Spatially Resolved HCN Absorption Features in the Circumnuclear Region of NGC 1052
我们首次用VLBI探测到了邻近的活动星系核NGC 1052中HCN分子的吸收。利用韩国VLBI网络实现的1毫角秒的分辨率,我们空间解决了HCN的吸收对双面核喷流结构。HCN吸收的两个速度特征在径向速度为1656和1719 km/s处被显著检测到,相对于星系的系统速度红移了149和212 km/s。假设激发温度为100-230 K,HCN分子的柱密度估计为10^{15}-10 ^<$16} cm^{-2}。的吸收功能显示出高的光学深度本地化的后退喷流侧,自由-自由吸收发生由于环核环面。前景吸收分子气体的大小估计约为1秒差距尺度,这与环核环面的近似大小一致。HCN吸收气体很可能是环核环内几个小于0.1秒差距的团块。HCN吸收特征的红移速度意味着HCN吸收气体在环核环面内追踪到中央发动机上的持续下落运动。
2016-09-29 astro-ph.GA
ALMA observations towards M83 reveal N2H+ tracing dense gas
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(日本综合研究大学院大学);Faculty of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(筑波大学理工学群);Institute of Astronomy, The University of Tokyo(东京大学天体物理研究所);Faculty of Global Interdisciplinary Science and Innovation, Shizuoka University(静冈大学全球跨学科科学与创新学部);Observatorio Astronómico Nacional (IGN)(国家天文台(西班牙国家地理研究所));Stony Brook University(石溪大学);The Institute for Advanced Study, Kyushu University(九州大学高等研究院);Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science, Kyushu University(九州大学理学部地球惑星科学科)
本研究通过ALMA观测M83星系,发现N2H+对致密气体的敏感性高于HCN,其与HCN强度的线性/超线性趋势可由N-PDF的分布特征解释,且银心区域N2H+不适用于示踪致密气体。
2026-10-16 astro-ph.GA
High resolution observations of HCN and HCO+ J=3-2 in the disk and outflow of Mrk231 -Detection of vibrationally excited HCN in the warped nucleus
获得了高分辨率(0.“25比0。用IRAM Plateau de Bure干涉仪对超亮类星体Mrk 231的HCN和HCO+ J=3-2的观测。我们发现发光的HCN和HCO+ 3-2发射在主盘,我们检测到紧凑的(r<90 pc)振动激发HCN 3-2,v2=1f发射中心的核。振动激发的HCN的速度场强烈倾斜(PA=155 °)。相对于主盘的东西旋转。核分子量估计为8 e8 Msun,平均N(H2)为1.2e24 cm-2。HCN 3-2在速度为+-750 km/s时,发现了显著的、空间延伸(>350 pc)的线翼。线比表明,排放是出现在致密气体n= 1 e4 - 5e 5 cm-3的HCN丰度升高X(HCN)= 1 e-8至1 e-6。高X(HCN)还允许排放源自更中等密度的气体。我们尝试性地探测到HCO+/HOC+=10-20的反应离子HOC+的核发射。HCN的v2=1f线发射与Mrk 231的热的、多尘的、弯曲的内盘的概念一致,其中v2=1f线被明亮的中红外14微米连续谱激发。我们估计振动温度T_vib为200-400 K。我们提出,50%的HCN的主要发射可能有其激发的辐射场的影响,通过红外泵浦的振动基态。然而,线翼中的HCN发射更延伸,因此可能不受IR泵浦的强烈影响。我们的研究结果表明,稠密的云生存(和/或形成)在AGN外流规模至少几百pc蒸发或崩溃之前。流出物中HCN丰度…
2014-11-10 astro-ph.GA
Cold Molecular Gas in Merger Remnants. II. The properties of dense molecular gas
本文给出了用大型毫米波望远镜观测到的28个局部星系合并遗迹的3 mm波长光谱。鉴定了来自13个不同分子物种和同位素体的15个分子系,并且在一个或多个分子系中检测到28个来源中的21个。在我们的样本中,超/亮红外星系(U/LIRGs)中致密气体示踪剂HCN(1 -0)和HCO $^{+}$(1 - 0)与$^{13}$ CO(1-0)的谱线比值平均比非LIRGs高3-4倍。这些高的谱线比可以由$^{13}$ CO的不足和由高HCN(1-0)/ $^{12}$ CO(1-0)比所暗示的高密度气体馏分来解释。我们计算了红外-HCN(1-0)光度比作为致密气体星形成效率的代表。IR/HCN比值与IR光度之间没有相关性,而IR/HCN比值因源而异(1.1-6.5)$\times 10^{3}$ $L_{\odot}$ /(K km s $^{-1}$ pc $^{2}$)。与对照样品比较,发现合并残留物的IR/HCN平均值比早中期合并和未合并的LIRGs高2-3倍,与晚期合并的LIRGs相当。IR与$^{12}$ CO(1-0)的比率显示出与IR/HCN比率相似的趋势。这些结果表明,恒星的形成效率提高了合并过程中,并保持在高水平,即使在最终合并。动力学相互作用和合并可以改变恒星形成模式,并继续影响合并后阶段气体的恒星形成性质。
2021-09-13 astro-ph.GA
HCN emission from translucent gas and UV-illuminated cloud edges revealed by wide-field IRAM 30m maps of Orion B GMC: Revisiting its role as tracer of the dense gas reservoir for star formation
本文利用猎户座B巨分子云宽视场HCN等多谱线成图,发现大部分HCN发射来自低密度半透明气体而非致密气体,证明高HCN/CO强度比不能作为致密气体存在的可靠示踪物。
2023-09-18 astro-ph.GA
Dense gas scaling relations at kiloparsec scales across nearby galaxies with the ALMA ALMOND and IRAM 30m EMPIRE surveys
本研究基于 ALMA ALMOND 巡天解析了 31 个近邻星系的 HCN 图谱,发现 HCN/CO 和 SFR/HCN 随分子气体面密度等环境因素系统性变化,证明了 Gao-Solomon 关系离散度的物理起源。
2025-01-27 astro-ph.GA
Sub-arcsecond imaging of HCN and CN in the Orion Bar. UV-driven warm Nitrogen chemistry in dense environments
Instituto de Física Fundamental (CSIC)(基础物理研究所);Institut de Radioastronomie Millimétrique(毫米波射电天文学研究所);LUX, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités(巴黎天文台);Univ. Bordeaux, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, UMR5804(波尔多大学)
利用ALMA亚角秒成像观测猎户座棒状结构中的HCN和CN发射,发现其峰值靠近离解前沿,揭示紫外驱动化学在致密环境中形成暖氮气体并示踪密度梯度。
2026-09-18 astro-ph.GA
Dense gas in local galaxies revealed by multiple tracers
我们用IRAM 30米望远镜对HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0、HNC 1-0和CS 3-2进行了3 mm和2 mm波段的同时光谱观测,观测对象为70个红外光度从几十个$^{5}L_{\odot}$到十几个$^{12}L_{\odot}$的近星系源。结合文献中HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0和HNC 1-0的观测数据和我们的探测结果,导出了HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0和HNC 1-0等稠密气体示踪剂的光度与红外光度的关系,所有示踪剂的光度与红外光度都有密切的线性关系。CS3 -2的光度与红外光度也有很好的线性相关.这些示踪剂对致密分子气体的示踪没有系统性差异。在不同的红外光度下,具有不同示踪剂的致密气体的恒星形成效率也没有显示出任何趋势。我们的研究还表明,HCN/HCO $^{+}$谱线比可能不是诊断星系活动星系核的一个好指标。
2021-03-06 astro-ph.GA
Chemical Evolution in High-Mass Star-Forming Regions: Results from the MALT90 Survey
高质量恒星形成区的化学变化为分类其演化阶段和最终年龄提供了一种潜在的方法。在这项研究中,我们寻找与高质量恒星形成相关的致密分子团的分子丰度和演化阶段之间的相关性。我们使用毫米天文学遗产团队90 GHz(MALT 90)调查的第1年的分子线图。这次巡天测绘了从ATLASGAL巡天中选出的数百个独立的恒星形成团块,涵盖了从星前到原恒星到H II区域的完整演化过程。每个集群的演化阶段进行分类使用斯皮策GLIMPSE/MIPSGAL中红外巡天。在可能的情况下,我们确定的尘埃温度和H2柱密度从赫歇尔Hi-GAL连续数据为每个团块。从MALT 90数据中,我们测量了N_2H ~+、HCO ~+、HCN和HNC(1-0)谱线的积分强度,并导出了N_2H ~+和HCO ~+的柱密度和丰度。赫歇尔尘埃温度增加作为一个功能的IR为基础的斯皮策进化分类方案,最年轻的团块是最冷的,这给人的信心,这种分类方法提供了一个可靠的方式来分配进化阶段的团块。N2 H+和HCO+丰度均随演化阶段而增加,而N2 H+(1-0)与HCO+(1-0)的积分强度比没有明显的趋势。HCN(1-0)与HNC(1-0)的积分强度比显示出随着团块演变而增加的边缘证据。
2013-09-13 astro-ph.GA
The MALATANG Survey: the L_gas-L_IR correlation on sub-kiloparsec scale in six nearby star-forming galaxies as traced by HCN J=4-3 and HCO^+ J=4-3
我们展示了六个邻近恒星形成星系NGC 253、NGC 1068、IC 342、M82、M83和NGC 6946的HCN J=4-3和HCO^+ J=4-3图,这些星系是由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜在马拉坦巡天中获得的。所有星系都以14角秒(FWHM)的分辨率(对应于~ 0.2-1.0 kpc的线性尺度)被映射到中心2弧分$\times$ 2弧分区域。在我们的空间分辨星系样本中测得的L_IR-L '_dense关系,其中致密气体由HCN J=4-3和HCO^+ J=4-3的发射来追踪,发现它遵循在散射内星系中建立的线性相关。我们发现,在单个空间分辨星系中,光度比L_IR/L '_dense随L_IR呈现系统性变化,而星系积分比变化不大。LIR/L '_dense比与70 μm/100 μm通量比测量的暖尘温度之间也有上升的趋势。我们发现IR/HCN(4-3)和IR/HCO^+(4-3)的光度比可以作为致密分子气体中恒星形成效率(SFE_dense)的代用指标,但在我们的星系样本中,它们似乎几乎与致密气体分数(f_dense)无关。当我们的数据与本地(超)亮红外星系和高z类星体的数据相结合时,发现总分子气体的SFE(SFE_mol)随f_dense的增加而显著增加。在六个目标星系中测得的平均L '_HCN(4-3)/L'_HCO^+(4-3)线比为0.9+/-0.6。对于不同的星系…
2018-05-15 astro-ph.GA
The SWAN view of dense gas in the Whirlpool -- A cloud-scale comparison of N2H+, HCO+, HNC and HCN emission in M51
利用SWAN巡天数据,在云尺度上比较M51中HCN、HNC、HCO+与N2H+发射,发现HCO+更适于示踪致密气体,并探讨了HCN/CO比值变化及可能的影响机制。
2025-07-25 astro-ph.GA