Molecular cloud formation as seen in synthetic Hi and molecular gas observations
我们提出了合成的Hi和CO观测的热膨胀中性介质中的衰减湍流的模拟。我们首先提出的模拟,与云最初组成的群集块。自引力使这些团簇形成更均匀的稠密云。我们采用一个简单的辐射转移算法,并定义每个细胞<Av>> 1作为分子。然后,我们制作了Hi,无CO分子气体和CO的地图,并研究了以下几个方面:i)温暖,寒冷和分子气体的空间分布,发现了众所周知的层状结构,分子气体被冷Hi包围,被温暖Hi包围。ii)各种组分的速度,原子气体通常流向分子气体,并且这种运动反映在经常观察到的Hi分布的双峰形状中。这个结论是暂时性的,因为我们不包括反馈。iii)Hi自吸收(HISA)剖面的产生,以及HISA与分子气体的相关性。我们测试的建议,使用二阶导数的亮度温度高轮廓跟踪HISA和分子气体,发现局限性。在~秒差距的尺度上,该技术与实际HISA之间以及HISA与N(mol)之间的相关性得到了一定的一致性。它迅速恶化到亚秒差距尺度。iv)实际Hi气体的N-PDF和从Hi线轮廓回收的那些N-PDF,其中后者在气体变得光学厚的柱密度处具有截止值,因此错过了来自产生HISA的气体的贡献。我们发现,典型的引力收缩的幂律尾只在分子气体中观察到,并且,在总气体密度PDF中的幂律尾发展之前,还没有CO存在,这加强了引力收缩需要产生这种成分的概念。(节略)
2014-03-25 astro-ph.GA
OH as an Alternate Tracer for Molecular Gas: Quantity and Structure of Molecular Gas in W5
我们报告列密度的分子气体在W5恒星形成区域跟踪OH 18厘米发射在网格调查使用绿岸望远镜。OH出现跟踪一个更大的柱密度比CO在8个15例含有OH发射检测;这两个分子跟踪相同的柱密度为其他7例。OH和CO的痕迹类似的分子气体的形态与几乎一一对应。在含有OH排放的勘测部分中,由OH追踪的分子气体质量为$1.7$(+ 0.6或-0.2)$\times 10^4 M_{\odot}$,而相应的CO检测迹线为$9.9 \times 10^3 M_{\odot} (\pm 0.7) \times 10^3$。我们发现,对于吸收中观察到的线,假设均匀气体和连续分布的计算低估了1至2个数量级的列密度值,使它们不可靠,为我们的目的。在小于望远镜分辨率的尺度上,根据OH云结构对这种行为进行建模,使我们估计OH气体的填充因子为百分之几到百分之十。考虑填充因子的影响,也导致在一种方法,约束的激发温度值。W5的总分子气体含量可能是我们直接测量报告的大约两到三倍,因为我们从质量估计中排除了吸收线检测。
2019-01-08 astro-ph.GA
GASP. X: APEX detection of molecular gas in the tails and in the disks of ram-pressure stripped galaxies
星系团中的水母星系是理解密集环境中环境过程的关键工具。积分场光谱学的出现,最近允许研究一个显着的样品剥离星系的集群环境中的z $\sim 0.05$,通过GAs剥离现象的星系与MUSE(GASP)调查。然而,光谱学只能通过H $_α$发射来追踪电离气体成分,H $_α$发射在此红移下可以在kpc尺度上空间分辨。然而,各种气相(电离的、中性的、分子的)之间复杂的相互作用还有待理解。我们在这里报告的检测大量的分子气体都在尾巴和在4个水母星系的磁盘从GASP样品与恒星质量$\sim 3.5\times 10^{10}-3\times 10^{11} M_{\odot}$,表现出强烈的剥离。我们测量的分子气体的质量,在尾巴的金额为几个$10^9 M_{\odot}$和分子气体的总质量的范围之间的星系恒星质量的15和100%。星系内部的分子气体含量与正常旋涡星系的分子气体含量相一致,表明星系尾部的分子气体是就地形成的。我们发现电离气体发射$\rm Hα$和分子气体的量之间有明确的相关性。从APEX数据中测得的CO速度并不总是与底层的$\rm Hα$发射节一致,并且导出的恒星形成效应似乎很低。
2018-03-16 astro-ph.GA
VERTICO II: effects of HI-identified environmental mechanisms on molecular gas
在这篇VERTICO早期的科学论文中,我们详细探讨了HI中确定的环境机制如何影响星系团中分子气体库的分辨特性。利用ALMA ACA(+TP)对室女星系团的51个旋涡星系(其中49个被探测到)中的12 CO(2-1)进行了分子气体探测,这些星系都包括在VIVA HI巡天中。样本跨越9 < log M*/Msol < 11的恒星质量范围。我们研究分子气体径向配置文件,等密度半径,和表面密度作为星系HI不足和形态的函数。全球HI和H2缺乏之间存在弱相关性,分子气体的解析性质与HI缺乏相关:具有大HI缺乏的星系具有相对陡峭和截断的分子气体径向轮廓,这是由于外围低表面密度分子气体的去除。因此,虽然在HI中观察到的环境机制也影响分子气藏,但分子气的总量仅适度减少。
2023-01-12 astro-ph.GA
The Correlation Between Dust and Gas Contents in Molecular Clouds
本研究对567个分子云中尘埃与气体的三维形态进行比较,确认112个强相关云,并利用CO与尘埃观测测得线性气尘关系及标高。
2024-10-17 astro-ph.GA
Compact Molecular Gas Distribution in Quasar Host Galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列CO(2-1)观测了6个低红移帕洛玛-格林类星体,在kpc尺度上研究了它们的宿主星系分子气体的分布和运动学。虽然类星体的分子气体含量、分子气体比例和恒星形成速率与邻近的大质量恒星形成星系相似,但类星体宿主星系拥有异常致密的盘状分子气体分布,其中值半光半径为1.8 kpc,分子气体质量表面密度为$\gtrsim 22$ $M_\odot$ pc $^{-2}$。虽然分子气体的整体速度场主要由规则旋转到大半径,旋转速度与速度的色散比$\gtrsim 9$,核区域显示大量的运动学复杂性与小尺度的气体分布的子结构。倾斜环分析表明,运动学和光度位置角平均不对齐$\sim 34 \pm 26^\circ$,并提供了运动学扭曲的证据。这些观测结果提供了诱人的线索,详细的物理条件的周围环境的积极吸积超大质量黑洞。
2021-01-04 astro-ph.GA
Structured Molecular Gas Reveals Galactic Spiral Arms
利用波士顿大学-五学院射电天文台13 CO J=1-0银河系环巡天的观测数据,分析了银河系分子气体的亮度分布函数(BDF)和亮度分布指数(BDI),探讨了银河系分子气体结构的发展。BDI测量空间受限的明亮分子发射相对于在大面积上延伸的微弱发射的分数贡献。这个相对数量在很大程度上与分子气体的数量和任何传统的、预先设想的结构(如核心、团块或巨大的分子云)无关。在旋速图中,由较高BDI追踪到的结构分子气体沿着银河系的旋臂连续分布。这清楚地表明,分子气体在流过螺旋臂时会改变其结构。虽然高BDI气体通常与H II区域一致,但也有一些高BDI气体没有或很少有正在形成的恒星的迹象。这些结果支持了一个可能的进化序列,其中非结构化的,扩散的气体转化成结构化的状态遇到的螺旋臂,然后由恒星的形成和最终返回到非结构化状态后的螺旋臂通道。
2012-10-04 astro-ph.GA
3D modeling of the molecular gas kinematics in optically-selected jellyfish galaxies
本研究对4个晚型水母星系的恒星与分子气体分布及运动学建模,分析冲压剥离特征,发现分子气体受冲压影响弱于原子和电离气体,且分子气体质量-尺度关系与环境无关。
2023-04-07 astro-ph.GA
The MASSIVE survey - XI. What drives the molecular gas properties of early-type galaxies
在本文中,我们研究的分子气体含量的代表性样本的67个最大质量的早期型星系在本地宇宙中,均匀地从大规模的调查。我们提出了新的IRAM-30米望远镜观测30个这样的星系,使我们能够探测整个样品的分子气体含量,以固定的分子-恒星质量分数为0.1%。该代表性样品的总检出率为25 $^{+5.9}_{-4.4}$ %,通过结合MASSIVE和ATLAS $^{\rm 3D}$分子气体调查,我们发现联合检出率为22.4 $^{+2.4}_{-2.1}$ %。这个探测率似乎与星系的质量、大小、在基平面上的位置和局部环境无关。我们在这里首次表明,真正的慢旋转可以主机分子气体水库,但他们这样做的速度是显着低于快速旋转。在固定质量下具有较高速度色散的物体(较高的运动学凸起分数)不太可能具有可检测的分子气体,并且在气体确实存在的地方,具有较低的分子气体分数。此外,稠密环境中的卫星星系的分子气体与恒星质量比孤立天体低$\approx$ 0.6 dex。为了解释这些结果,我们创建了一个玩具模型,我们用它来约束这些系统中气体的起源。我们能够推导出一个独立的估计,在低红移宇宙中的气体丰富的合并率。这些富含气体的合并似乎主导了ETG的气体供应,但恒星质量损失,热晕冷却和螺旋星系的转变也起着次要的作用。
2019-03-21 astro-ph.GA
An accreting supermassive black hole irradiating molecular gas in NGC 2110
活动星系核(AGN)对恒星形成的影响对于我们理解超大质量黑洞与其星系之间的关系以及宇宙历史上星系的生长具有重要意义。我们报告了一个高分辨率的多阶段的核环境在附近的塞弗特星系NGC 2110使用阿塔卡马大毫米阵列(ALMA),哈勃和斯皮策太空望远镜,和甚大望远镜/SINFONI的研究。我们确定了一个区域,这是显着弱的低激发CO $2\rightarrow1$发射冷分子气体,但似乎充满了电离和温暖的分子气体,这表明活动星系核是直接影响的性质的分子材料。使用多个分子气体示踪剂,我们证明,尽管缺乏CO线发射,分子气体的表面密度和运动学在整个区域变化平稳。我们的研究结果表明,活动星系核对恒星形成气体的影响可以相当局部化。与广泛持有的理论预期相反,我们发现分子气体对高能活动星系核反馈的强光仍然具有弹性。
2019-03-18 astro-ph.GA
Molecular and ionized gas kinematics in the GC Radio Arc
给出了射电弧区NH3和H64 a + H63 a的VLA观测结果,包括M0.20-0.033和G0.10-0.08分子云。这些观测结果表明,M0.20-0.033的两个速度分量在南部是物理连接的。ATCA的额外观测表明,这种联系是由于分子气体中的膨胀壳层,其质心位于五重星系团附近。G0.10-0.08的分子云几乎没有无线电连续谱,有强烈的分子发射和丰富的CH 3OH脉泽,类似于附近没有恒星形成的分子云:M0.25+0.01。在G0.10-0.08中检测到的这些特征表明致密的分子气体没有当前恒星形成的迹象。
2016-09-30 astro-ph.GA
Cold Molecular Gas in Merger Remnants: I. Formation of Molecular Gas Disks
我们提出了< 1千秒差距分辨率CO成像研究37光学选择当地合并残留物使用新的和存档的干涉图获得ALMA,CARMA,SMA和PdBI。我们用NRO 45 m望远镜获得的单碟测量值补充了一个子样本,以估计分子气体质量(10^7 - 10^11 M_sun),并评估干涉测量值的缺失通量。在具有强CO探测的源中,我们发现80%(24/30)的样品在其速度场中显示出旋转分子气体盘(包括核环)的运动学特征,这些盘的尺寸在1.1 kpc到9.3 kpc之间变化显著。在54%的源中,分子气盘的尺寸比K带有效半径更紧凑。这些小的气体盘可能是由过去的气体流入形成的,这些气体流入是由潜在的合并事件期间的动力学不稳定性触发的。另一方面,其余(46%)的源具有相对于恒星成分延伸的气体盘,可能形成具有中央恒星隆起的晚型星系。我们对观测数据的新汇编表明,在合并的最后阶段,核气体盘和扩展的分子气体盘是常见的。这一发现与最近的主要合并模拟富含气体的祖盘是一致的。最后,我们认为,在高红移观测到的一些旋转支持的湍流盘可能来自最近经历了一次重大合并的星系。
2014-07-25 astro-ph.GA
Molecular Gas during the Post-Starburst Phase: Low Gas Fractions in Green Valley Seyfert Post-Starburst Galaxies
后恒星暴增(PSB)是快速从恒星暴增转变为静止星系的候选者。研究了在z ~ 0.03 - 0.2范围内PSB的分子气体演化.我们利用ARO亚毫米望远镜对22个Seyfert PSB候选者进行了新的CO(2-1)观测。这个样本补充了以前的样本PSB包括绿谷PSB与Seyfert类发射,使我们能够分析的第一次116 PSB的分子气体性质的各种活动星系核的属性。在冷气体巡天中,PSB中分子气体与恒星质量比的分布与正常的恒星形成星系有很大的不同。具有类似Seyfert发射线比率的PSB的组合样品具有甚至更显著不同的气体分数分布,并且更宽(~ 0.03-0.3)。它们中的大多数都比正常的恒星形成星系具有更低的气体分数。我们发现WISE 12微米至4.6微米的通量比和PSB和正常星系中的分子气体分数之间存在非常显著的相关性。我们在27%的塞弗特光合细菌中检测到分子气体。考虑到上限,我们的Seyfert PSB样品中气体分数分布的平均值和分散度要小得多(平均值= 0.025,标准偏差)。= 0.018)比之前的Seyfert PSB或一般PSB样本(平均值约为0.1 - 0.2,标准差约为0.018)。约0.1 - 0.2)。
2017-05-01 astro-ph.GA
Molecular gas as the driver of fundamental galactic relations
最近有很多工作致力于探索质量-金属丰度关系中的次级相关性,并证明了对恒星形成率和HI含量的显著依赖性。以前,分子气体数据的缺乏(结合样品选择的偏见)阻碍了任何这样的关系与分子气体含量的调查。在这项工作中,我们收集了来自红移范围0 < z < 2的各种调查的221个星系的样本,以探索分子气体含量和金属丰度之间的联系。我们探讨了气体质量的质量-金属丰度关系的影响,发现从关系的偏移量是负相关的分子和总气体质量。然后,我们采用了主成分分析技术,探索二次依赖的质量金属丰度关系,发现与气体质量的二次依赖性显着强于恒星形成率,因此,潜在的“基本金属丰度关系”是恒星质量,金属丰度和气体质量之间。特别地,金属丰度对SFR的依赖性仅仅是对分子气体含量的依赖性的副产品,通过施密特-肯尼库特关系。最后,我们注意到,我们的主成分分析发现,基本上没有气相金属丰度和恒星形成的效率之间的联系。
2015-09-10 astro-ph.GA
Molecular gas in the outflow of the Small Magellanic Cloud
我们报告的第一个证据分子气体在两个原子氢(HI)云与气体流出的小麦哲伦云(SMC)。我们使用的阿塔卡马探路者实验(APEX),以检测和空间分辨个别团块的CO(2-1)排放在这两个云。CO团簇是紧凑的(~ 10 pc)和动态冷(线宽< 1 km/s)。大多数CO发射似乎与HI发射的峰值相抵消,一些分子气体位于没有明显HI对应物的区域。我们估计每个云团中的总分子气体质量为10^3-10^4兆太阳,分子气体占总冷气质量的30%(分子+中性)。在假设这些气体正在逃离星系的情况下,我们计算出在距离大于1 kpc的地方,冷气体的流出速率为0.3-1.8 Msun/yr,质量负载因子为3 - 12。这些结果表明,像SMC这样的矮星系中相对较弱的恒星形成驱动风能够加速大量的冷而致密的物质,并将其注入周围环境。
2019-10-23 astro-ph.GA
Evolution of Cosmic Molecular Gas Mass Density From z ~ 0 to z = 1 -1.5
我们试图通过结合恒星形成星系的恒星质量函数和它们的平均分子气体质量分数来约束$z =1-1.5$和局域宇宙中的宇宙分子气体质量密度。平均分子气体质量分数取自最近对恒星形成星系在红移处的CO观测。宇宙分子气体的质量密度在$z=1-1.5$下为$ρ_{\rm H_2} = (6.8-8.8)~\times~10^7~M_\odot~{\rm Mpc}^{-3}$,在$z \sim 0$下为$6.7 \times 10^6~M_\odot~{\rm Mpc}^{-3}$,通过向下积分到$0.03~M^\ast$。虽然这些值有各种不确定性,但$z =1-1.5$的宇宙分子气体质量密度大约是本地宇宙的10倍。$z \sim 1-2$的宇宙恒星形成率密度也比本地宇宙大10倍左右。我们的结果表明,在$z=1-1.5$大的宇宙分子气体质量密度解释了大的宇宙恒星形成率密度在$z \sim 1 -2$。
2016-12-14 astro-ph.GA
On the scale-height of the molecular gas disc in Milky Way-like galaxies
利用动网格程序Arepo模拟了一个类银河星系,研究了分子气体盘的尺度高度与分子星际介质湍流速度色散之间的关系.我们发现,分子气体的垂直分布可以用高斯函数描述,具有统一的标度高度~50 pc。我们调查是否这个规模的高度是一致的重力和湍流压力之间的流体静力平衡的状态。我们发现,流体静力学预测使用的总湍流速度色散(如一个将测量从千磅级的观测)给出了一个高估的真实分子盘的尺度高度。使用离散的巨大分子云的质心之间的速度色散(云-云速度色散)的流体静力学预测导致更准确的估计。局部增强的引力场提高了分子云内部的速度色散。我们的研究结果表明,分子气体的观测需要达到单个分子云的尺度,以准确地确定分子盘的尺度高度。
2022-06-29 astro-ph.GA
The Impact of Molecular Gas on Mass Models of Nearby Galaxies
我们目前的CO速度场和旋转曲线的样本附近的星系,从HERACLES调查的数据的基础上。我们结合我们的数据与文献的东西,SINGS和KINGFISH的结果提供了一个全面的样本,包括分子气体的盘星系的质量模型。我们比较的分子(CO从赫拉克利斯)和原子(${\rm H{\scriptstyle I}}$从东西)气体分布的运动学,以确定在何种程度上CO可用于探测星系内部的动态。在一般情况下,我们发现良好的协议之间的CO和${\rm H{\scriptstyle I}}$运动学与小的差异,在内部的一些星系。我们添加的分子气体的质量模型在我们的星系的贡献,通过使用两个不同的转换因子$\mathrm{α_{CO}}$转换CO光度分子气体质量的表面密度-恒定的银河系的值和径向变化的配置文件在最近的工作中确定的东西,赫拉克勒斯和KINGFISH数据的基础上。我们研究了分子气体的加入对Navarro-Frenk-White(NFW)晕旋转曲线和观测激发的伪等温晕的相对影响。在我们的样本中,分子气体的贡献因星系而异-对于那些有大量分子气体含量的星系,使用不同的$\mathrm{α_{CO}}$值可以导致分子气体的相对贡献的显着差异,因此,星系中心区域的暗物质晕旋转曲线的形状。
2015-12-04 astro-ph.GA
A$^{3}$COSMOS: A census on the molecular gas mass and extent of main-sequence galaxies across cosmic time
第一次限制在$0.4<z<3.6$的$>10^{10}$ M $_{\odot}$主序星(MS)星系的质量完整样本的分子气体的平均质量和范围。我们应用一个创新的$uv$为基础的叠加分析,一个大的档案阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的意见。这种叠加分析提供了星系群分子气体的平均质量和范围的测量。MS星系的分子气体质量随红移和恒星质量的变化而变化。在所有恒星质量下,分子气体分数从$z\sim3.2$到$z\sim0$减少了24倍。在给定的红移下,MS星系的分子气体比例随着恒星质量的减少而减少,其速度与它们的特定恒星形成率的减少大致相同。MS星系的分子气体耗尽时间大致保持在$z>0.5$,值为3亿~ 5亿r,但从$z\sim0.5$到$z\sim0$增加了3倍。MS星系的分子气体耗尽时间的这种演化可以从它们的分子气体表面密度的演化和一个似乎普遍的仅MS的$Σ_{M_{\rm mol}}-Σ_{\rm SFR}$关系来预测,其推断斜率为1.13,即,所谓的KS关系。MS星系的远红外尺寸没有随红移或恒星质量的显著变化,平均圆化半光半径为2.2 kpc。最后,我们的平均分子气体质量低于以前的估计,可能是由于文献研究偏向于单独检测的MS星系与大量的气体水库。一阶,分子气体含量的MS星系调节其恒星形成整个宇宙时间,而其恒星形成效率的变化起着次要的作用。尽管它们的气体含量和SFR有很大的演变…
2022-01-28 astro-ph.GA
The Life Cycle of the Central Molecular Zone. II: Distribution of atomic and molecular gas tracers
我们使用Armillotta等人(2019)提出的内部星系的流体动力学模拟来研究CMZ内的气体分布和运动学。我们使用的分辨率足够高,以捕捉气体发射在密集的分子示踪剂,如NH3和HCN,并模拟了50万年的时间窗口,足够长的时间来捕捉阶段,在此期间,CMZ经历了静态和激烈的恒星形成。然后,我们后处理的模拟CMZ计算其空间依赖的化学和热状态,产生合成的排放数据立方体和HI和分子气体示踪剂CO,NH3和HCN的地图。我们发现,从地球上看,在CMZ的气体主要分布在两个平行的和细长的功能,从积极的方向和速度,负的方向和速度。这两股气流中的分子气体排放并不均匀,它主要与通过尘埃带流向银河系中心的气体与环内轨道气体碰撞的区域有关。我们的模拟数据立方体再现了在观测到的CMZ中发现的一些特征。然而,当我们使用我们的结果来解释单个分子云的位置时,出现了一些差异。最后,我们表明,当CMZ附近的一个激烈的恒星形成的时期,环主要是破碎的超新星反馈的结果,和大部分的发射来自恒星形成的分子云。这种形态和恒星形成率之间的相关性应该可以在河外CMZ的观测中检测到。
2020-02-14 astro-ph.GA
The ALMOND Survey: Molecular cloud properties and gas density tracers across 25 nearby spiral galaxies with ALMA
我们使用ALMOND(ACA稠密气体中邻近星系的大样本映射)调查的新HCN(1-0)数据来追踪kpc尺度的分子气体密度结构,并使用PHANGS-ALMA的CO(2-1)数据来追踪25个邻近恒星形成星系的大分子气体。在2.1kpc尺度下,我们测量了密度敏感的HCN/CO线比和SFR/HCN比,以跟踪更致密的分子介质中的恒星形成效率。在150 pc尺度下,我们通过CO(2-1)线发射测量分子气体的结构和动力学性质,这与使用强度加权平均法的低分辨率数据相关联。我们发现HCN/CO(SFR/HCN)与分子气体的表面密度、速度色散和内部湍流压力呈正(负)相关。这些观测到的相关性与恒星形成湍流模型的预期趋势一致,该模型考虑了单个自由落体时间的引力坍缩。我们的结果表明,kpc尺度的HCN/CO线比是一个强有力的工具,跟踪150 pc尺度的分子云的平均密度分布。最后,我们发现系统的变化的SFR/HCN的比率与云尺度的分子气体的性质,这是不兼容的一个普遍的恒星形成效率。总的来说,这些发现表明,平均分子气体密度,分子云特性和恒星形成以连贯的方式密切相关,对密度敏感的分子气体示踪剂的观测是分析这些变化的有用工具,将分子气体物理学与星系盘上的恒星输出联系起来。
2023-02-06 astro-ph.GA
The correlation between WISE 12 $μ$m emission and molecular gas tracers on sub-kpc scales in nearby star-forming galaxies
我们补充马拉当致密气体样品在附近的星系与档案观测的$^{12}\rm CO$及其同位素,以确定宽视场红外巡天探测器(WISE)12 $μ$ m的排放和分子气体示踪剂在次千秒差距尺度之间的标度关系。我们发现12 $μ$ m光度与$^{12}\rm CO$的相关性比与$^{13}\rm CO$或致密气体示踪剂的相关性更紧密。在$Σ_{\rm mol}$非常低的区域($\sim 10~{\rm M_{\odot}~pc^{-2}}$),预测和观察到的$^{12}\rm CO$之间的残差仅与分子气体质量表面密度($Σ_{\rm mol}$)弱相关。在此极限以上,$^{12}\rm CO$残差与分子气体的物理条件没有相关性,而$^{13}\rm CO$残差取决于气体的光学深度和温度。通过分析星系与星系之间的差异,我们证实了$^{12}\rm CO$-12 $μ$ m关系是强有力的和统计上的强大的恒星形成星系和活动星系核主机。这些结果表明,WISE 12 $μ$ m排放可用于追踪总分子气体而不是致密分子气体,这可能是因为多环芳烃(PAH,WISE 12 $μ$ m排放的主要贡献者)可与$^{12}\rm CO$追踪的气体充分混合。我们建议WISE 12 $μ$ m光度可以用来估计分子气体的表面密度,用于星系恒星形成过程的统计分析。
2022-10-05 astro-ph.GA
Molecular and atomic gas along and across the main sequence of star-forming galaxies
我们使用光谱的ALORFA,GASS和COLD GASS调查量化的平均原子和分子气体质量分数的变化在整个SFR-M* 平面和沿主序列(MS)的恒星形成星系。虽然远低于MS的星系往往在阿雷西博和IRAM观测中未被检测到,但通过光谱叠加技术可以获得可靠的平均原子和分子气体分数。我们发现,在SFR-M* 平面的星系的位置可以解释主要是由他们的全球冷气体水库中观察到的HI线,此外系统的变化,在分子原子比和恒星形成效率。当观察MS +/-0.4 dex范围内的星系时,我们发现随着恒星质量的增加,原子和分子气体的质量分数都会减少,恒星凸起变得更加突出,平均恒星年龄增加。无论是恒星形成效率和分子原子比变化不大的大质量主序星星系,表明MS的扁平化是由于全球减少的冷气体水库的星系,而不是在转换过程中的瓶颈冷原子气体恒星。
2016-07-18 astro-ph.GA
The State of the Molecular Gas in Post-Starburst Galaxies
星系中的分子气体既追踪恒星形成的燃料,也追踪可以增强或抑制恒星形成的过程。因此,对分子气体状态的观测可以指出星系何时以及为什么停止形成恒星。在这项研究中,我们提出了ALMA观测星系中的分子气体通过后星爆阶段的演变。这些星系目前的恒星形成率很低,无论使用SFR示踪剂,最近的恒星爆发在过去的6亿年内结束。本文介绍了三个星暴后星系的CO(3-2)观测结果,以及六个(四个新的)星暴后星系的致密气体HCN/HCO+/HNC(1-0)观测结果。星暴后的CO谱线能量分布(SLED)跟踪到CO(3-2)的低激发,比星暴星系更类似于早期类型。低激发表明,较低的密度,而不是高温可能会抑制恒星形成在后星爆阶段。一个星系显示出由CO(3-2)追踪的蓝移外流。MaNGA观测表明,电离气体的速度相对于恒星速度场是扰动的,与分子气体流出对齐的蓝移分量,暗示了多相流出。低比率的HCO+/CO,表明低分数的致密分子气体相对于总的分子气体,被认为是整个后星爆阶段,除了这里考虑的最年轻的后星爆星系。这些观察结果表明,任何反馈或淬灭过程的影响可能仅限于低激发和弱流出的冷分子气体在后星爆阶段。
2022-12-12 astro-ph.GA
Complex distribution and velocity field of molecular gas in NGC 1316 as revealed by Morita Array of ALMA
本文介绍了利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)的森田阵在kpc分辨率下对cD星系NGC 1316进行的$^{12}$ CO($J$ =1-0)镶嵌观测的结果。我们首次揭示了分子气体在中心区域的详细分布:在西北部的壳结构,在中心的东南部几乎没有解决的斑点和它们之间的一些团块。用标准Milky-Way CO到H $_2$转换因子得到的总分子气体质量为$(5.62 \pm 0.53)\times10^8$ M $_\odot$,这与以前的研究一致。分子气体的扰动速度场表明,如果分子气体具有外部来源并且处于沉降到旋转盘中的过程中,则分子气体是最近注入的($<1$ Gyr)。假设一个低质量的富含气体的星系已经吸积,则气体与尘埃的比率和H $_2$与HI的比率分别异常低($\sim 28$)和高($\sim 5.6$)。为了解释这些比率,应该考虑其他过程,例如有效的尘埃形成和相互作用期间从原子气体到分子气体的转换。我们还讨论了核喷流与分子气体的相互作用。
2019-05-27 astro-ph.GA
An enormous molecular gas flow in the RXJ0821+0752 galaxy cluster
本文介绍了RXJ 0821.0 +0752星系团的X射线观测结果,以及ALMA观测到的CO(1-0)和CO(3-2)谱线,这些谱线追踪了星系中心的分子气体。所有的CO线发射,起源于一个$10^{10}\,M_{\odot}$分子气体库,位于几个千秒差距远离中央星系的核心。冷气体被浓缩成两个主要的团块,周围是一个扩散的包层。它们形成一个宽的灯丝,与从星系团核心发出的明亮X射线羽流相吻合。这个羽流包含一个假定的X射线空腔,其大小仅足以提升百分之几的分子气体。与其他最明亮的星系团不同,受激冷却,即X射线空洞提升低熵星系团气体直到它变得热不稳定,不可能产生观察到的气体库。相反,分子气体很可能是由于附近星系引起的团内介质的晃动而形成的。晃动可以通过从银河系中心驱逐气体来模拟抬升。这种气体的冷却时间最短,因此如果中断足够长的时间,就会冷凝。
2018-11-23 astro-ph.GA
Towards sub-kpc scale kinematics of molecular and ionized gas of star-forming galaxies at $z\sim1$
本文根据ALMA和MUSE的观测结果,在$z\sim1$上比较了两个强透镜星系的分子和电离气体运动学。我们得到了这两个星系的CO和[OII]旋转曲线和色散分布。我们发现所观察到的分子和电离气体的旋转曲线的星系之一,宇宙蛇,我们获得了几百秒差距沿主轴的空间分辨率之间的差异。分子气体的旋转曲线比电离气体的旋转曲线更陡。在第二个星系A521中,分子和电离气体的旋转曲线是一致的,但在长轴上的空间分辨率只有几个kpc。使用模拟,我们调查的气体盘的厚度和有效半径上观察到的旋转曲线的效果,并发现,更广泛和更厚的磁盘平滑的曲线。我们还发现,存在一个强烈倾斜的厚盘(>1 kpc)可以平滑的旋转曲线,因为它降低了沿视线的空间分辨率。通过使用恒星盘和两个气体盘建立模型,我们再现了宇宙蛇的旋转曲线,分子气体盘比电离气体盘质量更大,径向和垂直方向上更集中。最后,我们还得到了宇宙蛇中分子和电离气体的内禀速度色散分别为18.5 ± 7 km/s和19.5 ± 6 km/s,这与分子盘具有更小更薄的盘相一致。对于A521,本征速度色散值为11 ± 8 km/s和54 ± 11 km/s,电离气体的本征速度色散值较高。这可能表明,在这个星系中,电离气体盘更厚,更动荡。这些结果突出了在$z\sim1$的分子和电离气体盘的不同空间分布,并建议在这个时代的厚电离气体盘的存在。
2019-09-16 astro-ph.GA
Studying the molecular gas towards a bright rimmed cloud at the infrared dust bubble N30
本文对位于红外尘埃泡N30北侧的亮边云的分子气体进行了研究。利用12 CO,13 CO和C18 O J=3-2线的发射,以及红外和射电连续谱数据,我们表征了气泡和相关的分子云。此外,我们还分析了亮边云13 CO/C18 O丰度比的行为,并寻找有关最近恒星形成的线索。
2020-01-08 astro-ph.GA
The Evolution of NGC 7465 as Revealed by its Molecular Gas Properties
我们提出了ALMA观测CO同位素和高密度分子示踪剂(HCN,HCO+,CN等)。在NGC 7465中,一个异常富含气体的早期星系,最近获得了冷气体。在内部300 pc,分子气体运动学相对于所有其他星系成分是不对齐的;当气体向内工作时,它被扭转到围绕恒星运动学解耦核心(KDC)的极地轨道上,这表明恒星KDC与当前的气体吸积事件无关。该星系的核心也显示出异常高的12 CO/13 CO线比率,但13 CO/C18 O比率是典型的。我们的计算表明,这一结果并不一定表明一个不寻常的[12 CO/13 CO]丰度比,而是12 CO(1-0)是光学薄,由于高温和/或大线宽与内部去耦,错位分子结构。高密度示踪剂的线比表明,NGC 7465中分子气体的密度相比邻近星系的典型密度低,可能是由于最近的气体吸积。所有观察到的NGC 7465的分子性质都与它从螺旋星系获得分子(和原子)气体相一致。对其他早期型星系中的CO同位素的进一步详细研究,对于研究那些可能从矮星获得气体的星系的历史是有价值的。最后,这些ALMA数据还显示了一个未知的线源,可能是一个背景星系,类似于在z=1-3的盲CO调查中发现的星系。
2021-01-27 astro-ph.GA
Galaxy metallicities depend primarily on stellar mass and molecular gas mass
在这项工作中,我们提出了一个四维参数空间定义的恒星质量,金属丰度,恒星形成率,和分子气体质量的星系的行为分析。我们分析了227个星系的组合样本,这些样本来自于红移范围0 < z < 2的一些调查(> 90%的样本在z~0),并涵盖> 30年的恒星质量。使用主成分分析,我们证明,我们的样本中的星系位于一个二维平面内的这个4D参数空间,表明星系存在于气体流入和流出之间的平衡中。此外,我们还发现星系的金属丰度只取决于恒星质量和分子气体质量。换句话说,一旦考虑到分子气体含量的相关影响,气相金属丰度对恒星形成率的依赖性可以忽略不计。因此,众所周知的“基本金属丰度关系”描述了金属丰度与SFR(在固定恒星质量下)之间的密切和紧密关系,完全是与分子气体质量的基本物理关系(通过施密特-肯尼库特关系)的副产品。
2016-06-13 astro-ph.GA
Molecular gas reservoirs in cluster galaxies at z=1.46
我们提出了与XMMXCS J2215.9-1738星系团在z=1.46的18个星系的分子气体库。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)的波段7和波段3的观测数据,我们分别探测到了位于$R_{200}$团心半径内的8个和17个成员星系的870 μ m尘埃连续谱和CO J=2-1发射线。从CO和/或尘埃连续光度导出的分子气体质量表明,分子气体质量的分数和耗尽时间尺度的星系团星系大于预期的分子气体的恒星质量的标度关系和偏移的恒星形成星系的主要序列在一般领域。在投影位置和吸积相位上,越靠近星系团中心的星系似乎越偏离标度关系。我们推测,星系团的环境有助于通过流入向成员星系提供气体,也降低了恒星形成的效率。12个恒星质量在$R_{200}$以内的静止星系的带3叠加光谱没有检测到CO发射线,给出了分子气体质量和分子气体分数的上限分别为$<10^{10}$ M $_\odot$和$<10$ %.因此,星系团核心的大质量星系在消耗大部分气体储存的同时,抑制了恒星形成活动。
2018-03-01 astro-ph.GA
Role of Electon Excitation and Nature of Molecular Gas in Cluster Central Elliptical Galaxies
结合先前对CO(2-1)的观测,我们提出了对CO(3-2)的观测结果,并对英仙座星系团中央巨椭圆星系NGC 1275的中央$\sim$ 6.5 kpc中的游离分子气体的物理性质进行了限定。我们发现这种分子气体的温度为$\gtrsim 20$ K,密度为$\sim$ $10^2$ - $10^4 {\rm \ cm^{-3}}$,通常比银河系中的大部分巨分子云(GMC)更温暖和更密集。在强烈的辐射和周围的X射线气体的粒子场中,分子气体可能具有比GMC高得多的电离分数。对于$\sim$ $10^{-4}$的电离分数,类似于银河系扩散($\lesssim 250 {\rm \ cm^{-3}}$)部分分子云发射HCN(1-0)和HCO $^+$(1-0),我们证明了CO示踪的相同气体可以产生先前报道的NGC 1275的HCN(3-2),HCO $^+$(3-2)和CN(2-1)发射;所有后者分子的主要激发源是与电子的碰撞。为了防止坍缩,正如在分子丝中缺乏恒星形成所证明的那样,如果仅由热气体压力支撑,它们必须由横截面半径为$\lesssim$ 0.2-2 pc的细股组成;如果湍流或极向磁场提供额外的压力支撑,则允许更大的半径。我们指出,在我们的银河系中的分子气体质量的CO光度所需的条件是不太可能适用于在集群中心的椭圆星系。而不是维里化结构类似于GMC,我们提出,在NGC 1275的分子气体…
2017-10-17 astro-ph.GA
Molecular gas in NUclei of GAlaxies (NUGA) XV. Molecular gas kinematics in the inner 3kpc of NGC6951
在星系核计划中,我们获得了螺旋星系NGC 6951的IRAM PdBI和30 m ~(12)CO(1-0)和~(12)CO(2-1)观测结果。以前的工作表明,有间接的证据表明,气体流入从3千秒差距下降到小半径:一个大规模的恒星酒吧,一个突出的星暴环(r~580秒差距)和LINER/Seyfert 2核。在本文中,我们详细研究了气体运动学跟踪CO线发射。我们量化的大规模恒星酒吧的影响,通过构建一个分析模型的气体粒子的演化在一个禁止潜在的。从这个模型计算重力力矩和质量积累率。我们比较我们的模型为基础的重力扭矩的结果与以前的观测为基础的。该模型还表明,大尺度恒星棒确实是驱动气体向内进入星暴环的主导力量。在环内部,一个椭圆形的恒星核可能扮演着重要的角色。CO气体的运动学的详细分析表明,排放产生于两个空间,但在几个位置的运动学不同的组件。主要的排放成分可以总是与整体酒吧驱动的气体运动学。第二个分量的速度比稳定轨道上气体的预期速度要大,其分子气体质量为1.8 × 10^6 Msun,很可能与恒星核椭圆有关,并且与向中心的流入运动相一致。这可能是气体流入NGC 6951中活动星系核的最后一环。
2011-02-24 astro-ph.GA
Sensitive CO(1-0) Survey in Pegasus-Pisces Reduces CO-Dark Gas Inventory by Factor of Two
我们进行了高灵敏度,高速度分辨率CO(1-0)的观测,在一个地区包含一部分的扩散分子云MBM 53,以确定是否存在弱CO排放。我们的观测结果增加了该地区的CO可检测分子气体的量的两倍。云的分子质量增加,如果适用于整个飞马座-双鱼座区域的分子云,将使暗分子气体含量从总H2质量的58%减少到约30%。如果MBM 53的结果也适用于其他扩散云,那么通过对扩散分子云中CO(1-0)的灵敏观测,可以直接探测到的暗气体的比例与巨分子云模型预测的相似。
2017-10-18 astro-ph.GA
ALMA observations of molecular absorption in four directions toward the Galactic bulge
Alma循环3的观察结果表明,在-200 \kms \ $< {\rm v} < -140$ \kms \处的凸起中,扩散分子气体对J1744-3116(l,b)=(-2.13d,-1d)我们的目的是测试是否也可以在\hcop °处看到朝向凸起的其他三个足够强的毫米波源看到凸起分子气体。而ALMA Cy 4中的其他物种则趋向于J1713-3418、J1717-3341、J1733-3722和J1744-3116。在所有方向上均检测到来自$|\rmv| \la 30$ \kms \处圆盘气体的强分子吸收,并且新检测到来自3 kpc臂的朝向J1717和J1744的吸收。然而,只有朝向J1744的视线整体上被分子气体所主导,并且没有其他视线显示来自隆起深处的气体的分子吸收。没有检测到分子吸收朝向J1717,其中从凸起的H I发射是以前已知的。正如在\hcop、HCN、\cch \和CS中所观察到的,在$v < -135$ \kms \中朝向J1744的凸起气体具有与太阳附近和银河系盘中所看到的相似的化学和运动学。我们测量了朝向J1744的膨胀气体的同位素比N(\hcop)/N(H $^{13}$ CO \p)$> 51~(3σ)$,以及分别朝向J1717和J1744的盘气体的同位素比$58\pm9$和$64\pm4$,都远高于中心分子区的典型值20-25。%结论标题(可选),必要时留空{…
2017-12-11 astro-ph.GA
Centrally concentrated molecular gas driving galactic-scale ionised gas outflows in star-forming galaxies
我们进行了联合分析的高空间分辨率分子气体和恒星形成率(SFR)的地图在主序星形成星系经历银河系规模的电离气体流出。我们的目标是了解决定哪些星系能够发射这些强烈风的机制。我们用ALMA在16个边缘星系中观测到了1”分辨率的CO(1-0),这些星系也有SAMI星系巡天的2”空间分辨率光学积分场观测。样本中有一半的星系先前被确定为含有强烈和大规模的电离气体外流(“外流类型”),其余的作为控制星系。该数据集由IRAM 30米望远镜的综合CO(1-0)观测补充,以探测总分子气藏。我们发现,与对照样本相比,星系的动力外流并不具有显着不同的全球气体分数或恒星形成效率。然而,ALMA地图显示,在外流型星系的分子气体分布更集中比在控制星系。对于我们的外流型天体,分子气体和恒星形成主要局限在它们的内部有效半径($\rm r_{eff}$)内,而在对照样本中,分布更加分散,远远超出了$\rm r_{eff}$。我们推断,在正常的恒星形成星系的外流可能是由动力学机制,驱动分子气体进入其中心区域,这可能会导致局部增强的气体表面密度和恒星形成。
2020-12-10 astro-ph.GA
AGN Feedback and Star Formation of Quasar Host Galaxies: Insights from the Molecular Gas
分子气体是研究活动星系核(AGN)宿主星系中黑洞吸积与恒星形成之间复杂相互作用的关键探针。我们使用来自新的ALMA调查的CO(2-1)观测结果,结合文献测量,研究了40个z<0.3的Palomar-Green类星体的代表性样本的分子气体性质,这是迄今为止对附近类星体分子气体排放的最大和最敏感的研究。我们发现活动星系核的光度与CO光度和黑洞质量都有相关性,这表明活动星系核的活动与宿主的冷气体库是松散耦合的。观测到的宿主星系总红外光度和活动星系核光度之间的强相关性来自于它们对分子气体的共同依赖。我们认为,总的红外光度,至少对于低红移类星体,可以用来获得可靠的恒星形成率的宿主星系。低红移类星体的宿主星系的分子气体含量与恒星质量相当的恒星形成星系相似。此外,它们具有相似的气体运动学,如它们的CO Tully-Fisher关系所证明的,并且没有可检测到的分子流出到敏感极限。在我们的样本中,没有迹象表明活动星系核的反馈会抑制类星体的恒星形成。相反,丰富的气体供应惊人地形成恒星,其速度使大多数恒星位于恒星形成的主序星之上,其效率可与恒星暴系统相媲美。
2020-07-22 astro-ph.GA
Evidence for Inside-Out Galaxy Growth and Quenching of a z~2 Compact Galaxy from High-Resolution Molecular Gas Imaging
我们提出了高空间分辨率成像的CO(1-0)线的卡尔G。COSMOS 27289的Jansky甚大阵(VLA),一个大质量的致密恒星形成星系,z=2.234。这个星系被选为结构类似于z~2被动星系。我们之前的观测表明,相对于典型的恒星形成星系,在这些红移下,它是非常缺乏气体的,这与分子气体耗尽时快速过渡到静止相一致。新的数据表明,分子气体分数f_H2 = M_H2/M_star和分子气体耗尽时间t_dep = M_H2/SFR在星系中心1-2kpc较低,在较大半径~2-4kpc升高。这些观测结果与COSMOS 27289将在外围之前立即停止内部区域的恒星形成的情况一致,即由内而外的淬火,这是第一次通过在高红移宇宙中观察分子气体看到这种现象。我们发现良好的定性和定量的协议与流体动力学模拟的星系淬火,其中的分子气体的中央抑制出现由于快速的气体消耗和外流,疏散气体的中心区域。我们的结果为恒星形成的内向外猝灭作为z~2静止星系的一种可能形成机制提供了独立的证据。
2019-08-06 astro-ph.GA
New places and phases of CO-poor/CI-rich molecular gas in the Universe
在这项工作中,我们扩展了最近发现的作用,宇宙射线(CR)在调节平均CO/ $\rm H_2$丰度比的分子云(从而其CO线的可见性)在星爆星系的工作,并发现它可以导致一个CO-穷人/CI丰富的$\rm H_2 $气相,即使在环境中与银河系或在普通的恒星形成星系预期只有适度增强的CR背景。此外,相同的CR驱动的天体化学提出了一个广泛的相变的分子气体向一个CO-贫/CI-富阶段的可能性:a)分子气体外流发现在恒星形成的星系,b)活动星系核(AGN),和c)附近的同步辐射发射无线电喷流和无线电大声核心的强大的无线电星系。对于主序星星系,我们发现CRs可以使它们的一些分子气体质量CO不可见,复合低金属丰度的影响。成像的原子碳的两个精细结构线的分辨率高到足以搜索以外的CI/CO亮线区域与中央恒星爆发可以揭示这样的CO-贫/CI-富分子气相,只要相对亮度灵敏度水平$T_b$(CI $1-0$)/ $T_b$(CO $J=1-0$)$\sim $ 0.15达到。在银河系中搜寻这种气体的能力现在已经掌握在部署在南极洲的新的高频勘测望远镜HEAT和未来将部署在Dome A的望远镜上。ALMA可以在恒星形成的螺旋盘、星系分子气体流出以及射电大声物体的CR强度高的星系和环星系气体丰富的环境中寻找这种气体。
2018-04-26 astro-ph.GA
Molecular Gas Contents and Scaling Relations for Massive Passive Galaxies at Intermediate Redshifts from the LEGA-C Survey
近十年来的研究表明,恒星形成星系的分子气体性质在z~3范围内遵循相干标度关系,这表明分子气体、恒星形成和恒星生长之间的相互作用具有显著的规律性。然而,被动星系被认为是气体贫乏的,因此是暗淡的,因此对本机宇宙之外的被动星系中的分子气体知之甚少。在这里,我们展示了8个大质量星系(Mstar ~ 10^11 Msol)在z~0.7处的CO(2-1)发射的阿塔卡马深层大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测结果,这些星系被选择为在该红移处的恒星形成序列之下3-10倍,这些观测结果来自大型早期星系天体物理普查(LEGA-C)调查。我们显著地检测了一半的样品,发现分子气体分数<~0.1。我们发现,分子和恒星的旋转轴是大致一致的,认为分子气体没有吸积后,星系变得静止。我们发现,从恒星形成的人口外推的比例关系过度预测的气体分数和气体耗尽时间的被动对象,这表明存在一个突破或大的增加,在这些关系中的分散在低特定的恒星形成率。最后,我们发现,我们观察到的被动星系在中等红移的气体分数自然是一致的演变成本地大规模的早期型星系的持续低水平的恒星形成,没有必要进一步的气体吸积或动态稳定的气体水库在干预60亿年。
2018-05-07 astro-ph.GA
Relationships between the Stellar, Gaseous, and Star Formation Disks in LITTLE THINGS Dwarf Irregular Galaxies: Indirect Evidence for Substantial Fractions of Dark Molecular Gas
恒星,气体和年轻的恒星盘在附近的dIrrs的小东西样本拟合函数搜索参数之间的相关性。我们发现,HI的径向配置文件通常是平坦的中心和下降速度更快的外部区域比V-波段的配置文件,而年轻的恒星更集中的中心,特别是如果HI是更中心平坦。这种模式表明HI正在中心转变为分子,分子云正在形成恒星和FUV。假设分子表面密度与总气体表面密度成1.5或2的幂的比例的模型,类似于Kennicutt-Schmidt关系,再现了可见光与HI标度长度之比与HI Sersic指数之间的关系。分子分数估计为每个星系的半径的函数,通过使用传统的校准转换的FUV的分子表面密度。3R_D内部的平均分子分数为23+/-17%。然而,恒星表面亮度剖面的突变并没有与恒星形成相关的统一示踪物。
2020-11-30 astro-ph.GA
Resolving CO (2-1) in z~1.6 Gas-Rich Cluster Galaxies with ALMA: Rotating Molecular Gas Disks with Possible Signatures of Gas Stripping
我们首次对z>0.1以外的星系团样本中的分子气体进行了空间分辨观测。我们用ALMA在一束70 ″的主光束中,用不到3小时的积分时间,探测到了8个z~1.6星系团中的CO(2-1)。这个星系团SpARCS-J 0225充满了靠近的富含气体的星系。因此,它提供了一个有效的多路复用策略,以建立在遥远的星系团的第一个样本的解决CO。在3.5千秒差距尺度上绘制出分子气体的运动学结构和形态,揭示了大多数星系中旋转的气体盘,这一点可以通过平滑的速度梯度得到证明。详细的速度图也揭示了运动学的特点,包括一个中心的气体空洞,合并,和一些片面的气体尾巴。我们比较的程度的分子气体成分的光学恒星的组成部分,测量静止帧光学HST成像。我们发现,星系团的星系,而广泛一致的比率为单位的恒星到气体的有效半径,有一个适度较大的比例相比,同时代的领域,这是一致的,在低红移宇宙中更明显的趋势。因此,乍一看,z~1.6的星系团星系通常看起来像是从磁场中坠落的星系,具有典型的主序星形成速率和位于旋转盘中的大质量分子气体储存器。然而,有潜在的重要差异,从他们的领域同行,包括升高的气体馏分,略小的CO盘,和可能的不对称气体尾巴。综合考虑,这些特征是z~1.6星系团中气体剥离的初步证据。然而,在高红移的星系中,目前的空间分辨分子气体的样本量很小,这些趋势的验证将需要更大的样本的集群和场星系。
2018-09-10 astro-ph.GA
Cavity-driven Gas Transport in Cool-Core Clusters: Implications for Multiphase Gas Cooling
University of Alabama in Huntsville(亨茨维尔阿拉巴马大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);ICRAR, Perth, Western Australia(西澳大利亚珀斯 ICRAR);Harvard-Smithsonian center for Astrophysics(哈佛-史密森尼天体物理中心)
本研究通过24个冷核星系团样本,量化空腔抬升气体的参数空间,发现分子气体质量与空腔置换质量线性相关,支持反复AGN爆发抬升气体促进低熵气体凝结并构建分子储库的机制。
2026-09-24 astro-ph.GA
Kinematics of molecular gas in star-forming galaxies with large-scale ionised outflows
利用ALMA CO(1-0)观测,在~ 1 kpc分辨率下,我们研究了7个被确定为大规模电离气体外流的边缘(i>60°)星系样本中分子气体的运动学。我们建立在Hogarth等人(2021; H21)的基础上,在那里我们发现分子气体更集中地集中在拥有风的星系中,而不是控制对象。我们执行完整的三维运动学建模与多种组合的运动学组件,使我们能够推断这些对象是否有任何相似之处,在他们的分子气体结构。我们使用建模来确定每个星系的运动中心,以解释它们的短轴和长轴位置速度图(PVDs)。从PVDs,我们发现,在我们的星系中的大部分分子气体是动态冷,跟踪我们的对称,旋转为主的模型预测的旋转曲线,但与轻微的通量不对称。最值得注意的是,我们发现径向气体运动的证据,在我们的对象的一个子集,这表明其短轴PVDs通常与沿星系平面的气体流动的特征“扭曲”。在我们最高的S/N对象中,我们在我们的运动学模型中包括双对称径向流,并发现(通过贝叶斯信息准则)径向气体运动的存在是非常有利的。这可能提供了一种机制,通过这种机制,分子气体和恒星的形成集中在中心,从而能够发射大量的电离气体风。然而,在我们样本的其余部分,我们没有观察到气体被径向驱动的证据,再次强调了可能为这些物体中的外流提供动力的各种物理过程,正如最初在H21中所指出的那样。
2022-10-18 astro-ph.GA
Outflows of hot molecular gas in ultra-luminous infra-red galaxies mapped with VLT-SINFONI
我们目前的检测和形态特征的热分子气体外流在附近的超亮红外星系,使用近红外积分场光谱仪SINFONI的VLT。我们检测到在2.12微米H $_{2}$ 1-0 S(1)线中观察到的4个ULIRG中的3个的流出; IRAS 12112+0305、14348-1447和22491-1808。流出的比例尺为0.7-1.6千秒差距,显示出典型的流出速度为300-500公里/秒,似乎起源于核区域。流出物包括约6- 8 × 10 $^3$ M(太阳)的热分子气体质量。假设热-冷分子气体质量比为6 × 10 $^{-5}$,就像在附近明亮的红外星系中发现的那样,这些流出物中的总(热+冷)分子气体质量预计为~ 1 × 10 $^{8}$ M(太阳)。这转化为分子质量流出率约为30-85 M(太阳)/年,这比这些ULIRGs的恒星形成率低几倍。此外,大部分流出的分子气体没有达到这些合并系统的逃逸速度,这意味着大部分流出的分子气体在系统内重新分布,因此仍然可以用于未来的恒星形成。最快的H $_{2}$外流出现在IRAS 14348-1447的康普顿厚度活动星系核中,最大外流速度达到约900 km/s。另一个ULIRG,IRAS 17208-0014,显示了与其他三个ULIRG中观察到的流出不同的不对称H $_{2}$线轮廓。我们讨论了几种不同的解释,其线的不对称性,包括一个非常温和的银河风,内部气体动力…
2017-08-30 astro-ph.GA
Diverse Properties of Molecular Gas in the Host Galaxies of Fast Radio Bursts
本文报道了利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵对六个快速射电暴(FRB)星系进行CO观测的结果(FRB 20180924 B,20190102 C,和20190711 A)以及矮星系(FRB 20121102 A)中一个未检测到的结果和M81(FRB 20200120 E)和银河系(FRB 20200428 A)中检测到的两个事件。CO观察结果导致在FRB 20180924 B宿主中检测到CO(3-2)排放,在FRB 20190102 C和FRB 20190711 A宿主中分别未检测到CO(3-2)和CO(2-1)排放。对于FRB 20180924 B、FRB 20190102 C和FRB 20190711 A的主体,推导的分子气体质量和3 $σ$上限分别为$(2.4 \pm 0.2) \times 10^9$ $M_{\odot}$、$<3.8 \times 10^8$ $M_{\odot}$和$<6.7 \times 10^9$ $M_{\odot}$。我们发现样品中分子气体性质(气体质量,气体耗尽时间和气体与恒星质量的比例)的多样性。与其他恒星形成星系相比,FRB 20180924 B的宿主是富含气体的(较大的分子气体分数),而FRB 20190102 C和FRB 20200120 E的宿主是缺乏气体的,其恒星质量和恒星形成速率的耗尽时间较短。我们的研究结果表明,FRB来自多个祖…
2022-11-04 astro-ph.GA
ALMA shows that gas reservoirs of star-forming disks over the past 3 billion years are not predominantly molecular
冷氢气是星系中恒星形成的原燃料,其原子和分子相的划分是星系演化的关键量。在这封信中,我们结合了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和阿雷西博单碟观测,估计了大质量恒星形成星系的分子-原子氢质量比,从HIGHz调查中提取了$z\sim$ 0.2,即,一些目前已知的最大的富含气体的系统。我们发现,在这些星系中的原子和分子氢之间的平衡是类似的本地主序星盘,这意味着原子氢已占主导地位的恒星形成星系的冷气质量预算至少在过去的30亿年。此外,尽管窝藏气体水库是更典型的对象在宇宙中午,高赫兹星系主机定期旋转磁盘低气体速度色散表明,高总气体分数不一定驱动高湍流的星际介质。
2017-10-02 astro-ph.GA
Internal structure of molecular gas in a main sequence galaxy with a UV clump at z = 1.45
本文介绍了在SXDS/UDS场中对一个z = 1.45的大质量主序星星系进行的CO(2-1)和CO(5-4)亚弧秒ALMA观测结果,旨在研究星系内部分子气体的分布和性质。我们的目标星系由凸起和盘组成,在HST图像中有一个UV团块。CO发射谱线清晰,CO(5-4)/CO(2-1)通量比(R52)约为1,与银河系相似。假设CO到H_2的转换因子与金属丰度有关,CO(2-1)/CO(1-0)的流量比为2(银河系值),则气体分子质量和气体质量分数(f_gas =气体分子质量/(气体分子质量+恒星质量))分别为~ 1.5 × 10^11 M_Sun和~0.55。我们发现,R_52峰与UV团的位置相吻合,其值约为银河系平均值的两倍。这一结果意味着高的气体密度和/或高温的紫外线团,这定性同意的数值模拟的cluerous星系。CO(2-1)分布可用旋转圆盘模型较好地描述,其半光半径约为2.3kpc。与恒星分布相比,分子气体更集中在星系的中心区域。我们还发现fgas从星系中心的~0.6减小到3x半光半径处的~0.2,表明分子气体分布在星系的更中心的区域而不是恒星,并且似乎与星系的核球而不是恒星盘有关。
2021-01-21 astro-ph.GA
The ALPINE-ALMA [CII] survey: Molecular gas budget in the Early Universe as traced by [CII]
正常星系在z>4时的分子气体含量受到很大的限制,因为通常使用的分子气体示踪剂变得难以检测。我们使用最近提出的[CII] 158 μ m光度作为分子气体示踪剂,估算了来自ALMA早期[CII]大型研究计划(ALPINE)巡天的大样本中z=4.4-5.9的主序星形成星系中的分子气体含量,这些星系的恒星质量中值为10^9.7兆太阳。从[CII]光度、动力学质量和静止坐标系850 μ m光度(从静止坐标系158 μ m连续光谱外推)得到的分子气体质量之间的一致性,支持[CII]作为我们样品中分子气体的可靠示踪剂。我们发现分子气体耗尽的时间尺度从z=0到z=5.9持续下降,在z~5.5处达到平均值(4.6+/-0.8 x10 ^8年),仅比现在的星系短2-3倍。这表明,除非分子气体分数显着增加,否则恒星形成效率会向高红移方向轻微增强。我们的估计表明,如先前所报道的,分子气体分数的上升在z~3.7以上消失,以在z=4.4-5.9上达到63%+/-3的平均值。气体部分的这种红移演化与特定恒星形成速率的演化一致。我们使用多历元丰度匹配来跟踪10^13 Msun晕中z=0类银河系星系和10^14 Msun晕中质量更大的z=0星系的祖先的气体分数随宇宙时间的演化。有趣的是,前者的祖先显示出随着宇宙时间的单调减少的气体分数,而后者显示出恒定的气体分数从z=5.9到z~2和减少z<2。我们讨论了三种可能的…
2020-04-22 astro-ph.GA
The Molecular Gas Reservoirs of $z\sim 2$ Galaxies: A comparison of CO(1-0) and dust-based molecular gas masses
我们通过对12个z~2星系的观测,测试了长波尘埃连续辐射作为高红移下分子气体示踪剂的应用,同时观测了尘埃连续辐射和CO(1-0)线辐射(由Atacama大型毫米波阵列和Karl G. Jansky Very Large Array)。我们的工作是由最近的高红移研究的动机,测量分子气体质量(\ensuremath{\rm{M}_{\rm{mol}}})通过校准的静止框架$850μ$ m光度($L_\mathrm{850μm,rest}$)对CO(1-0)派生的\ensuremath{\rm{M}_{\rm{mol}}} \的恒星形成的星系。我们在此测试这种方法是否适用于高红移类型的恒星形成星系。我们恢复一个清晰的相关性之间的休息帧$850μ$ m光度,推断从单波段,长波长通量,和CO(1-0)线光度,与用于执行的样品$850μ$ m校准。由$L_\mathrm{850μm,rest}$导出的分子气体质量与由CO(1-0)导出的分子气体质量在2倍之内一致。我们表明,这两个不确定性的因素可能会出现从尘埃发射率指数和温度,需要假设,以推断从观察到的频率在850 $\mathrm{μm}$的休息帧的值。因此,外推到850 $\mathrm{μm}$对通过单波段尘埃连续体观测导出的\Mmol \的准确性的影响小于假定的CO(1-0)-到- \ensuremath{\rm{M}_{\rm{mol…
2019-07-03 astro-ph.GA
A search for dust and molecular gas in enormous Ly$α$ nebulae at $z\approx 2$
巨大的Ly $α$星云,围绕类星体延伸超过300- 500 kpc,代表了星系和星团形成的顶峰。这里我们介绍IRAM Plateau de Bure干涉仪对巨大的Ly $α$星云“Slug”($z$ = $2.282$)和“Jackpot”($z$ = $2.041$)的观测。我们的数据揭示了明亮的同步辐射,与嵌入目标星云的两个无线电响亮的活动星系核有关,以及分子气体,通过CO(3-2)线追踪,在三个星系中(两个源在鼻涕虫,一个在头奖)。所有的CO发射与星系在其静止帧UV恒星发射检测。这三个星系[ $\sim (3-5)\times10^{10}$ M $_\odot$ ]的分子气体总质量与弥漫星云发射的电离气体总质量相当。我们的观测结果限制了星云中分子气体的排放:蛞蝓星云的分子气体表面密度为$Σ_{\rm H2}<12-25$ M $_\odot$ pc $^{-2}$,而头奖星云的分子气体表面密度为$Σ_{\rm H2}<34-68$ M $_\odot$ pc $^{-2}$。这些都是符合预期的分子气体表面密度,预测通过光电离模型的休息帧紫外线发射的星云,并通过Ly $α$吸收的头奖星云。与其他射电大声类星体在$z>1$,高红移射电大声星系相比,我们没有发现任何强烈的趋势有关的分子气体水库,无线电功率,和这些系统的Ly $α$光度。如果星云中存在分子气体的话,要实现对星云中分…
2020-12-08 astro-ph.GA
A luminous molecular gas pair beyond redshift 7
我们报告的第一次检测到分子气体超过红移7。该分子气体与类星体候选者PSO J145.5964+19.3565及其伴星PSO J145.5964+19.3565N的宿主星系有关,两者相距20.7 kpc。在CO(6-5)和CO(7-6)两条转动跃迁线上检测到两个伴星的分子气体。我们还在z=7.08处检测到PSO J145.5964+19.3565的莱曼-α线。莱曼α线发射被扩展,可能代表两个不同来源在<5 kpc的分离处的混合发射。探测到的CO和莱曼α辐射可能来自一个相互作用的恒星形成星系系统,该系统可能拥有一个类星体。我们还报告了一个新的发射线的检测系统,这是一个可能的793.62-GHz的水脉泽线。
2019-07-05 astro-ph.GA
CO-CAVITY pilot survey: Molecular gas and star formation in void galaxies
我们提出了第一个空星系的分子气体质量调查。我们比较这些新的数据与数据的原子气体质量和恒星形成率($\rm SFR$)从文献中的灯丝和墙壁的星系,以更好地了解分子气体和恒星形成是如何与大尺度环境。我们用IRAM 30 m望远镜观测了从虚空星系巡天(VGS)中选出的20个恒星质量范围从$\rm 10^{8.5}$到$\rm 10^{10.3}M_{\odot}$的虚空星系的CO(1-0)和CO(2-1)辐射。我们在至少一条CO线上检测到15个物体。我们比较了分子气体质量($M_{\rm H_2}$),恒星形成效率($\rm SFE =SFR/M_{\rm H_2}$),原子气体质量,分子-原子气体质量比,和特定的恒星形成率(sSFR)的空星系与两个控制样本的星系在细丝和墙壁,从xCOLD GASS和EDGE-CALIFA,为不同的恒星质量箱,并考虑到恒星形成活动。20个空洞星系样本的分子气体质量的结果使我们能够第一次与细丝和壁中的星系进行统计比较。
2021-11-17 astro-ph.GA
CO-dark gas and molecular filaments in Milky Way type galaxies
我们使用移动网格代码AREPO耦合到一个含时的化学网络来研究分子气体在模拟的螺旋星系中的形成和破坏。这使我们能够确定CO排放不跟踪的气体的特性。我们的极高分辨率AREPO模拟使我们能够捕捉光盘的化学演变,而无需求助于参数化的“聚集因子”。我们通过我们模拟的盘星系计算了H2和CO柱密度,并估算了CO发射和CO-H2转换因子。我们发现,在类似的条件下,在当地的星际介质,大约42%的总分子质量应该在CO暗区,在合理的协议与观测估计。这部分是几乎不敏感的CO积分强度阈值用于区分CO亮和CO暗气体,只要这个阈值是小于10 K km/s。CO暗分子气体主要存在于极长(>100 pc)的细丝中,这些细丝被星系切变拉伸在旋臂之间。只有这些细丝的中心在CO中是明亮的,这表明在银河系中观察到的非连续分子云可能只是更大结构的一小部分。CO暗分子气体主要存在于部分分子相中,占总圆盘质量预算的很大一部分。在环境紫外线场较高或表面密度较低的模拟中,暗气体比例较高,这意味着具有这些条件的外部星系可能具有更大比例的暗气体。
2014-05-09 astro-ph.GA