Extremely rapid star cluster disruption in high-shear circumnuclear starburst rings: the unusual case of NGC 7742
所有已知的最近形成的星团人口的质量分布类似于一个“普遍的”幂律函数。在这里,我们评估了NGC 7742的环核星暴环中极端破坏性环境对该星系高质量(~10^5-10^7 Msun)星团人口早期演化的影响。令人惊讶的是,与预期相反,在所有年龄-包括最年轻的,<1500万年-星团质量函数都由对数正态分布表示,这种分布类似于通常只在本地宇宙中的旧的,进化的球状星团系统中发现的分布。这表明NGC 7742星暴环中的高剪切条件可能会显著加速动态星团的破坏。在非常年轻的时候,这种增强的质量依赖的破坏率可能是由星暴环的高密度和星系内部区域反向旋转的气体盘所造成的剪切力的结合造成的。
2012-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffuse Synchrotron Emission Associated with the Starburst in the Circumnuclear Disk of NGC 1275
最近的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的观测发现,在环核盘(CNDs)的致密分子气体的质量和吸积率的活动星系核(AGN)之间的正相关。这表明CNDs中的恒星形成活动对于触发AGN的质量吸积是必不可少的。虽然恒星爆发驱动的湍流是角动量转移的关键机制,并由此产生的质量吸积从CND尺度到内半径,观测证据是缺乏的。本文报道了用甚长基线干涉仪(VLBI)对NGC ~ 1275的同步辐射漫反射进行的观测,其尺度为几十秒差距,与ALMA最近在NGC~1275中发现的分子气盘在空间上一致。同步辐射最有可能是由超新星爆炸产生的相对论电子造成的。这是CND中恒星形成活动的明确证据。从超新星驱动的湍流模型预测的CND的湍流速度和标度高度与观测结果一致,虽然模型预测的吸积率与测热光度不一致。这可能表明,内盘需要额外的机制来增强湍流。我们讨论的多相性质的CND相结合的信息的CO发射,同步辐射,和自由-自由吸收。
2021-05-24 astro-ph.GA
The Green Bank Telescope Maps the Dense, Star-Forming Gas in the Nearby Starburst Galaxy M82
对银河系和附近星系的观测表明,致密的分子气体与最近的恒星形成有关,这表明这种气相的形成可能有助于调节恒星的形成。这一想法的一个关键测试需要星系中致密分子气体的大面积高分辨率地图,以探索局部物理条件如何驱动致密气体形成,但由于HCN和HCO+等致密气体示踪剂的模糊,这些观测受到限制。在这里,我们展示了罗伯特C的力量。伯德绿岸望远镜--最大的单碟毫米射电望远镜--用于绘制星系中的致密气体,展示了星暴星系M82中HCN和HCO+的最敏感的地图。HCN和HCO+在这个星系的磁盘与最近的恒星形成和更弥漫的分子气体,并显示运动学与旋转环面一致。HCO+排放延伸到北部和南部的磁盘是一致的流出先前确定的CO和痕迹的热流出气体的东部边缘。中心星暴区的恒星形成与致密气体的比率高于外围区域,这表明星暴是这种关系的关键驱动力。这些结果表明,GBT可以有效地映射附近星系中90 GHz的致密分子气体,这一能力将随着正在建设的16元件馈电阵列而进一步增加。
2013-12-05 astro-ph.GA
Cool Gas in the Circumgalactic Medium of Massive Post Starburst Galaxies
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);University of Cambridge(剑桥大学)
研究发现大质量星暴后星系周围冷气体分布特征,揭示其对星系熄灭机制的影响。
2025-11-19 astro-ph.GA
Cyanoacetylene in IC 342: An Evolving Dense Gas Component with Starburst Age
本文首次给出了星系外致密气体示踪剂氰乙炔(HC_3N)的J=5-4和J=16-15谱线的图象。附近的恒星形成螺旋星系IC 342的中央200 pc是使用VLA和Plateau de Bure干涉仪绘制的。HC_3N(5-4)谱线的发射穿过核小螺旋,但在中红外线和射电辐射最强的星暴区发射很弱。J=16-15和10-9线在大的HII区复合体附近也很微弱,但相对于5-4线更亮,与更高的激发相一致。最亮的HC_3N辐射位于核小旋臂的北旋臂上,距射电/红外源100 pc,在核的西南方向。这个位置似乎受紫外线辐射的影响较小,可能代表了恒星形成的早期阶段。HC_3N的激发温度与C^{18}O的激发温度一致,气体密度为10^{4-5}/cc,温度T_K < 40 K。为了不违反由C^{18}O确定的H_2总质量的限制,至少需要两个致密组分来模拟IC 342的巨大分子云。这些观测结果表明,HC_3N(5-4)是探测星系中致密、静止气体的一个很好的探针。在星暴中,高强度的激发与对致密分子气体的微弱发射相结合,表明它目前缺乏大量非常致密的气体。我们提出了一个方案,在那里的恒星暴是在分散或破坏其致密的气体在大的HII区域的存在下被抓住的行为。这解释了在致密组分中看到的高恒星形成效率。剩下的少量致密气体似乎与星爆HII区处于压力平衡状态。
2011-05-09 astro-ph.GA
Formation of Dense Molecular Gas and Stars at the Circumnuclear Starburst Ring in the Barred Galaxy NGC 7552
我们提出了毫米分子线补充光学观测,随着档案厘米HI和连续数据的重新分析,推断全球动力学和确定致密的分子气体和大质量的恒星优先形成的环核星暴环的棒旋星系NGC 7552。我们发现弥漫的分子气体在一对尘埃带,每个运行沿大规模的银河酒吧,以及在环核星暴环。我们没有在尘埃带中探测到致密的分子气体,但发现这种气体集中在尘埃带与环核星爆环接触的两个结中。当卷积到与致密气体中的图像相同的角分辨率时,环核星暴环的射电连续辐射也表现出两个结,每个结位于致密气体中相邻结的下游。这些结果在性质上与大质量恒星在接触点处由致密气体形成的观点一致,在接触点处,扩散气体沿着尘埃带被引导到环中,然后在接触点下游爆炸为超新星。然而,根据推断的旋转曲线,稠密气体和厘米连续结的各自对之间的传播时间比OB星的寿命短一个数量级。我们讨论了这种差异的可能原因,并得出结论,无论是初始质量函数是头重脚轻或大质量的恒星在环不完全形成在密集的分子气体集中的接触点。
2013-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physical and Chemical Conditions of Molecular Gas in NGC 1068: The nuclear feedback in the circumnuclear disk and starburst ring
Leiden University(莱顿大学);University of Bonn(波恩大学);University College London(伦敦大学学院);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
利用ALMA多波段观测和贝叶斯推断,结合非LTE辐射传输与化学模型,揭示NGC 1068环核盘和星暴环中气体密度、温度、柱密度和宇宙射线电离率的径向与方位角变化,并检验核外流对环中分子气体的影响。
2026-07-01 astro-ph.GA
Mapping CS in Starburst Galaxies: Disentangling and Characterising Dense Gas
目的。我们观察到致密气体示踪CS在两个附近的星暴星系,以确定如何在星暴星系的环核区域的致密气体的条件变化。方法.利用IRAM-30 m望远镜,我们绘制了邻近星暴星系NGC 3079和NGC 6946的CS(2-1)和CS(3-2)线在环核区的分布。我们还在两个星系中检测到甲醛(H2 CO)和甲醇(CH 3OH)。我们勉强检测到同位素C34 S。结果我们在LTE条件下计算CS和CH 3OH的柱密度。使用这里积累的检测来指导我们的输入,我们链接的时间和深度依赖的化学模型与分子线辐射转移模型,我们重现的意见,显示CS存在的条件是如何可能会有所不同远离银河系中心。结论.利用CH_3OH的转动图方法,我们得到了14 K的下限温度。除此之外,通过比较化学和辐射转移模型的观测,我们确定的致密气体的性质,跟踪CS(和CH 3OH)。我们还估计了稠密气体的数量。我们发现,假设在我们的光束中有10^5到10^6个致密核心,对于两个目标星系,来自温暖(T = 100 - 400 K)、致密(n(H2)= 10^5-6 cm-3)核心的CS发射,可能具有高宇宙射线电离率(zeta = 100 zeta 0),最好地描述了我们中心指向的条件。在NGC 6946中,离中心较远的地方的环境通常较冷和/或密度较小,而在NGC 3079中,环境较为均匀。包含冲击允许更有效的CS形成,导致在某些情况下需要一个数量级的…
2015-03-12 astro-ph.GA
Distributions of molecules in the circumnuclear disk and surrounding starburst ring in the Seyfert galaxy NGC 1068 observed with ALMA
ALMA的灵敏观测使天文学家能够观察到附近星系中强度相对较弱的分子的详细分布。特别是,我们报告了几个分子跃迁的分布,包括冲击和尘埃相关的物种($^{13}$ CO $J$ = 1- 0,C $^{18}$ O $J$ = 1- 0,$^{13}$ CN $N$ = 1- 0,CS $J$ = 2- 1,SO $J_N$ = 3 $_2$ -2 $_1$,HNCO $J_{Ka,Kc}$ = 5 $_{0,5}$ -4 $_{0,4}$,HC $_3$ N $J$ = 11- 10,12- 11,CH $_3$ OH $J_K$ = 2 $_K$ -1 $_K$,CH $_3$ CN $J_K$ = 6 $_K$ -5 $_K$)在附近的塞弗特2星系NGC 1068中被ALMA早期科学计划观测到。为了研究活动星系核及其周围星暴环对分子丰度的影响,在100 GHz波段观测了该星系的中心$\sim$ 1弧分($\sim$ 4.3 kpc),观测范围包括$\sim$ 96- 100 GHz和$\sim$ 108- 111 GHz,角分辨率为$\sim4"\times2"$(290 pc $\times$ 140 pc)。在这里,我们展示了图像并报告了分子分布的分类,分为三个主要类别:(1)分子集中在环核盘(CND)(SO $J_N$ = 3 $_2$ -2 $_1$,HC $_3$ N $…
2014-06-01 astro-ph.GA
An emission map of the disk-circumgalactic medium transition in starburst IRAS 08339+6517
本文通过千秒差距级积分场光谱观测星暴星系 IRAS 08339+6517,发现其盘与环星系介质过渡区在 90% 恒星半径两倍处出现表面亮度斜率突变及电离机制转变,揭示了星际介质与 CGM 的边界。
2024-09-04 astro-ph.GA
Why Post-Starburst Galaxies are Now Quiescent
后星暴或“E+A”星系正在迅速从恒星形成过渡到静止。虽然目前的恒星形成率的后星暴已经在早期类型的星系的水平,我们最近发现,许多有大CO示踪分子气体水库与正常的恒星形成星系一致。这些观测结果提出了一个问题,为什么这些星系的恒星形成率如此之低。在这里,我们提出了一个ALMA搜索的致密气体示踪HCN(1- 0)和HCO+(1- 0)在两个CO发光,静止后星暴星系。有趣的是,我们没有检测到任何一种分子。上限与低恒星形成率和早期星系相一致。HCN/CO光度比的上限与恒星形成星系甚至许多早期类型的星系相比都很低。这意味着低密度气体质量分数解释了相对于CO示踪分子气体的低恒星形成率,并表明恒星暴后星系中的气体状态是不寻常的,有一些机制抑制其坍缩到更致密的状态。我们的结论是,后星爆星系现在是静止的,因为很少致密的气体是可用的,相比之下,显着的CO跟踪低密度的气体储层仍然存在。
2018-05-30 astro-ph.GA
The circumnuclear environment of NGC613: a nuclear starburst caught in the act?
我们提出了近红外($H$ -和$K$ -波段)积分场观测的内部$\sim$ 700 pc的活动螺旋星系NGC 613,获得与SINFONI的甚大望远镜。我们使用发射线比,以确定在我们的视野内的不同区域的主导激发机制,特别是活跃的核和恒星形成的环核环。包含[Fe Ⅱ]和H $_2$通量的诊断图表明,气体不仅被NGC 613核中的活动星系核光电离,而且还被激波加热。另一方面,在环上的“热点”中测量的发射线比率与它们是年轻恒星形成区完全一致。我们没有发现任何迹象的径向气体运输从环到核心地区占主导地位的活动星系核。环的形态似乎受到干扰的径向外流的物质从活动星系核,这是证实了存在一个弱喷流在档案无线电地图。然而,这种喷流似乎对聚集在中心$\sim$ 100 pc内的分子气体的大储层($\sim$ 8 $\times$ 10 $^7$太阳质量)的形态没有任何显著的影响。活动星系核周围如此密集的分子气体是不寻常的,这支持了螺旋星系中恒星形成周期性和偶发性的假设。在这种情况下,NGC 613似乎处于气体积聚阶段的最后阶段,并且很可能在不久的将来经历核恒星暴。
2013-11-08 astro-ph.GA
Probing the Circumnuclear Stellar Populations of Starburst Galaxies in the Near-infrared
我们利用NASA红外望远镜设备的0.8-2.4 $μ$ m的近红外光谱仪SpeX研究了四个著名的星暴星系NGC 34、NGC 1614、NGC 3310和NGC 7714中的恒星星族(SP)的空间分布。我们使用的是由Maraston(2005,M05)计算的合成简单恒星星族模型更新的STARLIGHT程序。我们的主要结果是:星系核周围的近红外光主要由年轻/中等年龄的SPs($t \leq 2\times10^9$ yr)组成,其贡献率从$\sim$的40%到100%不等。在两个源(NGC 1614和NGC 3310)的核孔中,我们检测到一个占主导地位的老SP组分($t > 2\times10^9$ yr),而对于NGC 34和NGC 7714,年轻组分占主导地位。此外,我们还发现了NGC 1614中存在环核恒星形成环状结构和次级核的证据,这与以前的研究一致。我们还建议,合并/相互作用所经历的三个星系的研究,NGC 1614,NGC 3310和NGC 7714可以解释较低的金属丰度值来自年轻的SP组件这些来源。在这种情况下,来自被摧毁/相互作用的伴星系的新鲜未加工的金属贫气体被驱动到星系的中心,并在恒星形成之前与中心区域的气体混合。为了加深我们的分析,我们使用Maraston(2011,M11)EPS模型进行了相同的SP合成程序。我们的研究结果表明,较新的和更高的分辨率M11模型倾向…
2014-06-24 astro-ph.GA
Dense Molecular Filaments Feeding a Starburst: ALMA Maps of CO(3-2) in Henize 2-10
我们提出了ALMA CO(3-2)的观测在0.3角秒分辨率的He 2 -10,一个星暴矮星系和可能的高Z星系类似物。被CO(3- 2)追踪的温暖致密气体存在于运动学和空间上不同的云团细丝中。这些暗条没有优先的取向或方向;这可能表明该星系没有演化成盘状星系。丝状体似乎正在为活跃的星暴提供能量;其中一个丝状体的速度场表明,它正在加速冲向一个嵌入的星团。在星暴中,CO(3-2)和射电连续谱的相对强度在十秒差距尺度上变化很大。没有CO(3- 2)团簇与被认为是活动星系核的非热射电源相一致,也没有不寻常的运动学。分子气体的运动学显示出明显的活动,显然与当前的恒星暴增无关。最长的暗条位于星暴东侧,在整个$\approx 0.5$ kpc长度上,其$\sim$ 50~pc宽度上具有明显的半高宽$\sim40$ ~ \kms \切变。剪切的原因尚不清楚。这条细丝在投影上接近于以前在CO(1- 0)中看到的“动态不同”的CO特征。最复杂的区域和最高扰动的气体速度是在一个区域200秒差距以南的星暴。CO(3- 2)发射显示出分子流出,线宽FWZI $\sim$ 120-140 \kms,需要能量$\gtrsim 10^{53} \rm~ erg/s$。目前有{ \it no}候选物作为该流出物的驱动源。
2018-11-01 astro-ph.GA
Zooming in on major mergers: dense, starbursting gas in cosmological simulations
我们介绍了“插图变焦模拟项目”,它允许研究选定的星系形成的$Λ$清洁发展机制宇宙学的质量分辨率比在母公司大规模流体动力学插图模拟好40倍。在这里,我们专注于在四个宇宙学模拟的主要合并气体的星爆属性。在我们的高分辨率变焦运行中的星系表现出恒星形成的爆发模式,气体消耗的时间尺度比正常的恒星形成模式短10倍。强烈的爆发只存在于最高分辨率的模拟中,暗示分辨率太低是原始的Illustris模拟显示缺乏星暴星系的原因。在我们研究的四个主要合并中,有两个发生了非常明显的恒星形成爆发。高恒星形成率,短气体消耗时间尺度和这些系统的形态非常类似于观察到的核恒星爆发。这是第一次通过自洽宇宙流体动力学模拟而不是使用碰撞过程中设置的孤立星系模型来研究主要合并的样本。我们还研究了碰撞星系的轨道,发现恒星爆发气体优先出现在具有非常高的碰撞速度的迎头合并中。大碰撞参量的碰撞通常不会导致星爆气体的形成。
2016-07-20 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 GADOT Galaxy Survey: Dense Gas and Feedback in Herschel-Selected Starburst Galaxies at Redshifts 2 to 6
本文报道了作为GADOT星系巡天的一部分,利用ALMA和NOEMA在18个Herschel选择的z=2-6的星暴星系中探测到的23条OH+(1-0)吸收、发射或P-Cygni形谱线和CO(9-8)发射谱线。我们发现,CO(9-8)的光度高于预期的远红外光度的基础上,与附近的恒星形成星系相比。加上OH+发射分量的强度,这可能表明,温暖,致密的分子气体的冲击激发在遥远的大质量尘埃星暴中比在附近的恒星形成星系中更普遍,也许是由于星系风对气体的影响。OH+吸收被发现是无处不在的大规模高红移恒星爆发,并检测到对89%的样品。大多数样本显示出流出或流入的OH+吸收/排放的速度变化的基础上的证据,与我们的观察分辨率的发生率相当。一个小的子样本似乎显示出流出速度超过了它们的逃逸速度。因此,星暴驱动的反馈似乎是重要的大质量星系在其最活跃的阶段的演变。我们发现OH+吸收光学深度和尘埃温度之间的相关性,这可能表明,温暖的星爆更紧凑,有更高的宇宙射线能量密度,导致更有效的OH+离子生产。这与一幅图片是一致的,在这幅图片中,这些高红移星系是附近最强烈的恒星爆发的“放大”版本。
2021-04-12 astro-ph.GA
Dense Molecular Gas Tracers in the Outflow of the Starburst Galaxy NGC 253
我们提出了一个详细的研究分子外流功能在附近的星暴星系NGC 253使用ALMA。我们发现,这一特征与NGC 253显著的电离外流边缘明显相关,其投影长度约为300 pc,宽度约为50 pc,速度色散约为40 km/s^-1,这与大约100万年前的盘体喷射相一致。分子气体在这一特征中的运动学可以解释为(尽管不是唯一的)以1 km s^-1 pc^-1的速率加速。在这种情况下,气体在最后一个测量点接近逃逸速度。引人注目的是,在分子外流中也检测到致密分子气体(HCN,CN,HCO+,CS)的明亮示踪物:我们在外流中测量到HCN(1-0)/CO(1-0)的线比约为1/10,类似于NGC 253和其他星暴星系的中心星暴区。相比之下,NGC 253盘中的HCN/CO线比明显较低(~1/30),与其他附近的星系盘相似。这强烈地表明,流光气体起源于星爆,并且在其夹带在流出物中的过程中,其物理状态在~ 100万年的时间尺度上不会发生显着变化。简单的计算表明,辐射压力不是驱动外流的主要机制。分子外流中这种致密物质的存在需要在银河系外流的模拟中加以考虑。
2017-01-18 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
GOALS-JWST: NIRCam and MIRI Imaging of the Circumnuclear Starburst Ring in NGC 7469
我们介绍了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)用近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)对NGC 7469的成像。NGC 7469是一个邻近的$z=0.01627$,亮红外星系(LIRG),拥有一个塞弗特1.5型核和一个半径为$\sim$ 0.5 kpc的环核星暴环。新的近红外(NIR)JWST成像显示了66个恒星形成区域,其中37个没有被HST观测到。37个源中有28个具有非常红的近红外颜色,这表明高达A $_{\rm{v}}\sim7$的遮蔽和来自热尘埃排放的至少25 $\%$对4.4 $μ$ m波段的贡献。它们的近红外颜色也与年轻($<$ 5百万年)的恒星星族一致,其中一半以上与MIR发射峰重合。这些较年轻的尘埃恒星形成区分别占星爆环总光度1.5 $μ$ m和4.4 $μ$ m的$\sim$ 6 $\%$和$\sim$ 17 $\%$。由于JWST,我们发现了大量以前由于尘埃灭绝而看不到的年轻尘埃源。新发现的28个年轻源与HST检测到的年轻源的数量相比有显著增加(4-5)。这使得年轻人口的总百分比从$\sim$ 15 $\%$上升到48 $\%$。这些结果说明了JWST在识别和表征活动星系核周围致密恒星形成环境中先前隐藏的恒星形成方面的有效性。
2022-12-12 astro-ph.GA
Extended warm and dense gas towards W49A: starburst conditions in our Galaxy?
星暴星系中的恒星形成率比局部恒星形成区高出几个数量级,这种差异的起源还不清楚。我们用亚毫米谱线图描述了明亮的银河系恒星形成区W 49 A分子气体的物理条件,并与星暴星系的条件进行了比较。我们利用JCMT光谱遗产调查提供的2“× 2”(6.6 × 6.6 pc)视场上的H_2CO和HCN谱线比,以15”(~0.8 pc)的角分辨率探测了W 49 A的温度和密度结构。我们分析了旋转图的线与多个过渡与校正的光学深度和光束稀释,并估计激发温度和列密度。将观测到的谱线强度比与非LTE辐射转移模型进行比较,我们的结果揭示了一个扩展的区域(约1“x1”,相当于W 49 A距离处的~ 3 x3 pc)温暖(> 100 K)且致密(>10^5 cm^-3)分子气体,质量为2x10^4 - 2x10^5 M_Sun(通过应用从其他大质量恒星形成区域导出的丰度)。W 49 A的这些温度和密度与银河系中心附近的云和星暴星系中的温度和密度相当。高度激发的气体很可能通过嵌入的O型恒星的恒星风的冲击或由于紫外线照射而被加热,或者可能是这两个过程的组合。宇宙射线、X射线辐射和气体-颗粒碰撞加热不太可能是W 49 A的加热源。
2012-04-02 astro-ph.GA
Physical properties of the circumnuclear starburst ring in the barred Galaxy NGC 1097
利用亚毫米波阵对Seyfert 1/星暴环星系NGC 1097进行了高分辨率12 CO(J = 2 - 1)、13 CO(J = 2-1)和12 CO(J = 3-2)成像,研究了1 kpc环核星暴环的物理和运动学性质。用Pa_alpha谱线的HST图中的单个星团来确定恒星的形成速率,并与分子气体的性质进行了比较。在三条CO谱线中,分子环在200- 300 μ c的GMA尺度下被分解成单个的团簇。在1.5x1.0(105 x70 pc)~(12)CO(J = 2-1)图中,尘埃带与星暴环的交叉点(与轨道拥挤区有关)被分解为两个物理/运动学上截然不同的特征。与尘埃带相关的团块具有更宽的线宽,更高的表面气体密度和更低的恒星形成率,而与星暴环相关的窄线团块具有相反的特征。Toomre-Q值在环半径处小于1,表明分子环在GMA尺度下是引力不稳定的。团簇的气体质量的线宽和面密度显示出与大尺度动力学相关的方位角变化。另一方面,恒星的形成速率并不受动力学的显著影响,但与12 CO(J = 3-2)和12 CO(J = 2-1)的强度比有相关性,它追踪了与恒星形成相关的密度更大的气体。我们解决CO地图,特别是在轨道拥挤区域,第一次证明观测的物理/运动学性质的GMAs的影响,在NGC 1097的大尺度的酒吧位动力学。
2011-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Submillimeter Galaxies. II. Unobscured QSOs within Dusty Starbursts and QSO Sightlines with Impact Parameters below 100 Kiloparsec
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)870 μ m观测的29个明亮的赫歇尔源附近的高红移类星体。观测结果证实了20个Herschel源是亚毫米亮星系(SMG),并确定了16个新的SMG-QSO对,这些对SMG的环星系介质(CGM)的研究是有用的。20个SMG中有8个是多个870 um源的混合物。其中六对赫歇尔-类星体的角间距小于10”,与赫歇尔光束和ALMA主光束的大小相当。我们发现,这六个“对”中的四个实际上是由SMG主办的类星体。在这些类星体周围没有发现其他的亚毫米波伴星,类星体的静止坐标紫外光谱也没有显示出明显的红化迹象。在这些星系中,黑洞吸积和恒星形成对热光度的贡献几乎相等。托管类星体的SMG显示出与样本中其他SMG相似的源大小,尘埃表面密度和SFR表面密度。我们发现,黑洞的$\sim$ 3 $\times$增长速度比星系相比,今天的黑洞-星系的质量比,这表明类星体占空比$\lesssim$ 30%的SMG在z ~ 3。剩下的两个赫歇尔探测到的类星体在870微米处没有被探测到,但每个类星体都有一个SMG“伴星”,距离只有9”和12”(z = 3时为71和95 kpc)。他们可能是合并或投影对。如果是前者,它们将是一类罕见的“干湿”合并。如果是后者,则QSO将首次探测SMG在100 kpc以下的碰撞参量的CGM。
2017-06-26 astro-ph.GA
Dense molecular gas in the starburst nucleus of NGC 1808
用ALMA对超风星系NGC 1808中心1 kpc区域的致密分子气体示踪物进行了成像,分辨率为1”(~50 pc)。HCN(1-0)、H $^{13}$ CN(1 - 0)、HCO $^+$(1 - 0)、H $^{13}$ CO $^+$(1 - 0),HOC $^+$(1 - 0),HCO $^+$(4-3),CS(2-1),C $_2$ H(1-0)和先前检测到的CO(1-0)和CO(3-2)。SiO(2-1)和HNCO(4-3)向环核盘(CND)方向移动,表明存在冲击致密气体。有证据表明,HCN(1-0)/HCO $^+$(1-0)强度比的增强反映了恒星形成活动,可能是在CND中的冲击加热和电子激发以及半径约300 pc的恒星形成环。非LTE分析表明,在CND中由HCN、H $^{13}$ CN、HCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$示踪的分子气体是致密的($n_{\mathrm{H}_2}$ ~ $10^5$ cm $^{-3}$)和温暖的(20 K $<T_\mathrm{k}$ <100 K)。计算结果表明,当核流出温度为$T_\mathrm{k}\geq30$ K时,气体平均密度为$n_{\mathrm{H}_2}$ ~ $10^2\mathrm{-}10^3$ cm $^{-3}$。在NGC 1808的超风中首次探测到了稠密气体示踪剂HCN(1 - …
2018-02-26 astro-ph.GA
FOREST Unbiased Galactic plane Imaging survey with the Nobeyama 45 m telescope (FUGIN). VI. Dense gas and mini-starbursts in the W43 giant molecular cloud complex
作为FUGIN项目的一部分,我们在盾板臂($l\sim {30^\circ}$)的切线方向上对W 43巨分子云复合体进行了新的大尺度$^{12}$ CO、$^{13}$ CO和C $^{18}$ O $J=$ 1- 0观测。由$^{12}$ CO示踪的低密度气体分布在150 pc $\times$ 100 pc($l \times b$)以上,并具有大的速度弥散(20-30 km s $^{-1}$)。然而,C $^{18}$ O追踪到的致密气体位于W 43 GMC复合体中的W 43 Main、G30.5和W 43 South(G29.96-0.02)高质量恒星形成区,这些区域具有星团结构。我们发现至少有两个云的速度差$\sim$ 1 - 0 -20公里秒$^{-1}$,这两个很可能是物理上与这些高质量的恒星形成区的高$^{13}$ CO $J=$ 3-2,$J =$ 1-0的强度比和形态对应的红外尘埃排放的结果的基础上。这些云在W 43 Main、G30.5和W 43 South的速度分离太大,以至于每个云都无法被引力束缚。与W51和M17 GMC相比,W 43 GMC的致密气体具有高的局部柱密度,而整个GMC的“当前SFE”($\sim 4\%$)较低。我们认为,超音速云-云碰撞假说可以解释W 43 GMC复合体中局部小爆发和致密气体形成的起源。
2020-05-14 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
Resolving Gas Flows in the Ultraluminous Starburst IRAS23365+3604 with Keck LGSAO/OSIRIS
Keck OSIRIS/LGSAO对超亮星系IRAS~23365+3604的观测在帕邢α发射中分辨出半长轴为0.42”(520 pc)的环核棒(或不规则盘)。电离气体的视线速度从东北向西南方向增加,这个梯度垂直于红外辐射的测光主轴。检测到零速度线中的两对弯曲。内弯为气体流入到环核盘/棒结构上提供了证据。我们解释了千秒差距尺度上的分子气体盘和多相外流的气体运动学先前发现的。特别是,流出的快速分量(以前在直线翼中检测到)没有被检测到,这增加了对快速风起源于核之外的猜想的支持。这些数据直接显示的动力学的气体流入和流出的中央千秒差距的后期阶段,气体丰富的合并,并展示了积分场光谱的潜力,以提高我们的理解的气体流动的作用,在增长阶段的凸起和超大质量黑洞。
2016-01-16 astro-ph.GA
Evolution of the Unidentified Infrared Bands in the Nucleus of the Starburst Galaxy NGC 1097
本文分析了星暴星系NGC 1097中的红外波段。我们结合了AKARI/IRC和斯皮策/IRS仪器观察到的光谱图,以研究所有最突出的UIB,从3到20微米。这样一个完整的光谱覆盖范围是至关重要的,以消除常见的退化之间的影响的变化的粒度分布和颗粒的电荷状态。通过研究几个UIB比率,我们发现的证据表明,UIB载体的平均尺寸是在中心区域比在环核环。我们将这一结果解释为来自中央活动星系核的硬辐射对最小颗粒的选择性破坏。
2018-01-31 astro-ph.GA
ALMA resolves the stellar birth explosion in distant quasar 3C298
星系被认为经历恒星形成和黑洞驱动的核活动共生。在遥远的宇宙中,这种共生关系可能更加极端,因为赫歇尔空间天文台的远红外测光发现,z>1射电星系和类星体中存在许多超发光冷尘埃发射的情况,这可能起源于中央的情况。黑洞活动,或极端的星爆。在这里,我们提出了强有力的证据,极端环核星暴在z=1.439类星体3C 298。我们在静止帧410微米波长下获得的无与伦比的0.18角秒分辨率ALMA图像显示,其宿主星系中的~ 40 K尘埃存在于不对称的环核结构中。这种结构的形态暗示了星暴起源和与活动星系核驱动射电源的共生物理关系。这种共生现象很可能是遥远的大质量星系的一种普遍特性。
2018-09-22 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
Starbursts triggered by inter-galactic tides and interstellar compressive turbulence
利用秒差距分辨率的模拟一个典型的星系合并,我们研究触发星爆连接(间)星系动力学的结构的星际介质。两个星系之间的引力相遇增强了大体积的潮汐压缩,这增加并改变了湍流,特别是其相对于螺线管的压缩模式。这会产生过量的致密气体,导致强烈的恒星形成活动。沿着相互作用,压缩湍流修改了气体到恒星转换的效率,在施密特-肯尼库特图中,驱动星系从盘序列到星爆序列。
2014-03-28 astro-ph.GA
Multi-line Imaging of the Starburst Galaxy NGC 1808 with ALMA
揭示星暴星系中分子气体的性质是理解宇宙历史中恒星形成过程的关键。在本文中,我们介绍了我们最近的高分辨率($\sim1''$或50 pc)的ALMA观测结果,并重点介绍了一些主要发现:(1)发现在环核盘中CO(3-2)和CS(2-1)的分布中显示出双峰,表明存在一个半径为$r\sim30$ pc的分子气体环;(2)由CO(3-2)与CO(1-0)的线强度比所追踪的CO气体激发在恒星形成盘中被提升到$\sim1$;在500 pc环中,该比率在0.3和1之间;(3)在中心1 kpc中HCN(1-0)与HCO $^{+}$(1-0)的比率表现出径向梯度:虽然该比率从中心的$\sim1.5$减小到500张盘中的$\sim0.9$,其在$r\sim300$ pc的半乳心半径处呈现环状结构的$\sim1.2$峰。在环核盘中检测到SiO(2-1)表明存在着激波,可能是由强烈的核恒星形成(超新星爆炸和大质量恒星的风)以及中央100 pc的湍流气体的流入和流出产生的。
2018-03-20 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
Planck's Dusty GEMS. VIII. Dense-gas reservoirs in the most active dusty starbursts at z~3
我们目前的ALMA,NOEMA,和IRAM-30米/EMIR观测的高密度示踪分子HCN,HCO+,和HNC在三个最明亮的透镜尘埃恒星形成星系在z~3-3.5,普朗克的尘埃GEMS样品的一部分,探测的气体水库密切相关的异常水平的恒星形成。我们得到了强大的检测J_up=4和6之间的10条发射线,以及几个额外的通量上限。在PLCK_G244.8+54.9中,z=3.0处的最亮源,0.1”分辨率下的HNC(5-4)线发射以及其他空间积分线轮廓表明,至少在最强烈放大的区域上,致密和更弥散的气藏的分布相当。这就排除了差分透镜的任何主要影响。在我们的样品中,HCO+/HCN > 1和HNC/HCN ~ 1的谱线比与附近ULIRGs的谱线比相似,并且与光子主导区一致,没有任何重要的机械加热或活动星系核反馈的迹象。我们使用假设纯碰撞激发的辐射转移模型来表征PLCK_G244.8+54.9中的致密气体激发,并发现中J HCN、HCO+和HNC谱线源于H2密度n~10^5-6 cm^-3的高密度相,尽管重要的简并性阻碍了确定确切的条件。这三个GEMS与从附近宇宙中导出的致密气体恒星形成定律的外推结果一致,进一步证明了在z~3处最活跃的星系中观察到的极端恒星形成速率是其重要的致密气体含量的结果。由HCN/[CI]和HCO+/[CI]线比率追踪的致密气体质量分数升高,但与z>2的其他透镜尘埃恒星形成星系相比…
2020-11-06 astro-ph.GA
ALMA Observations of Nearby Luminous Infrared Galaxies with Various AGN Energetic Contributions Using Dense Gas Tracers
我们提出了我们的ALMA周期0的观测结果,使用HCN/HCO+/HNC J=4-3线,附近的六个明亮的红外星系与各种能量的贡献,从活动星系核(AGN)估计从以前的红外光谱。这些谱线对于探测这些星系核区隐藏能量源周围高密度分子气体的物理性质非常有效。我们发现,HCN到HCO+ J=4-3的流量比往往是更高的活动星系核的重要性比在恒星爆发占主导地位的地区,如在J=1-0的过渡,而有没有明显的差异,在HCN到HNC J=4-3的流量比观测源。一个具有星暴型红外光谱形状和非常大的分子线宽的星系显示出高的HCN与HCO+ J=4-3的通量比,这可能是由于双折射引起的加热。我们建议,增强HCN J=4-3发射相对于HCO+ J=4-3可以用来检测比正常的恒星爆发,包括深埋活动星系核,在尘埃星系人口更有活力的活动。
2014-04-26 astro-ph.GA
ALMA Observations of Atomic Carbon [C I] (${^3\mathrm{P}}_1\rightarrow{^3\mathrm{P}}_0$) and Low-$J$ CO Lines in the Starburst Galaxy NGC 1808
本文介绍了用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵对星暴星系NGC 1808中心区(半径1 kpc)进行的30-50 pc分辨率的[C I](${^3\mathrm{P}}_1\rightarrow{^3\mathrm{P}}_0$)、$^{12}$ CO、$^{13}$ CO和C $^{18}$ O($J=2\rightarrow1$)观测。多线数据的辐射传输分析表明,温暖的($T_\mathrm{k}\sim40\mathrm{-}80$ K)和密集的($n_\mathrm{H_2}\sim10^{3\mathrm{-}4}$ cm $^{-3}$)分子气体与高柱密度的原子碳($N_\mathrm{CI}\sim3\times10^{18}$ cm $^{-2}$)在环核盘(中央100 pc)。中央1 kpc的C I/H $_2$丰度为$\sim3-7\times10^{-5}$,与亮红外星系的值一致。[CI]/CO(1-0)和[CI]/CO(3-2)的强度比在中心1 kpc处分别随半径的增大和减小而增大,而[CI]/CO(2-1)在统计误差范围内是均匀的。由于CO(2-1)的有效临界密度与[C I]的临界密度相当,因此可以用激发效应和光学深度效应来解释这一结果。[C I]与$^{13}$ CO(2-1)的分布相似,在$<400$ pc星爆盘的$\sim30\%$内,[C I]与$^{1…
2019-11-11 astro-ph.GA
Diagnostics of a Nuclear Starburst: Water and Methanol Masers
我们使用22.2 GHz H $_2$ O和36.2 GHz I类CH $_3$ OH脉泽线的观测结果来测试星爆驱动外流的模型。我们利用卡尔G. Jansky甚大阵。我们提出的证据夹带恒星形成致密分子气体的流出NGC 253。我们还表明,H $_2$ O脉泽与形成超级星团,而不是超新星遗迹。我们发现四个新的36 GHz CH $_3$ OH脉泽在中央kpc和显示可能的证据的恒星形成起源的两个I类CH $_3$ OH脉泽。这种高分辨率的观测对于理解这些脉泽的起源是必不可少的。
2018-11-19 astro-ph.GA
ALMA Maps of Dust and Warm Dense Gas Emission in the Starburst Galaxy IC 5179$^\star$
我们提出了我们的高分辨率($0^{\prime\prime}.15\times0^{\prime\prime}.13$,$\sim$ 34 pc)的CO(6-5)线发射的观测,探测温暖和致密的分子气体,和434 $μ$ m尘埃连续辐射的星爆星系IC 5179的核区域,进行与阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)。CO(6-5)辐射在空间上分布在具有许多致密核的环形结构中,并显示出具有绕核旋转气体盘特征的速度场,其中90%的旋转速度出现在$\lesssim150$ pc的半径内。在我们的空间分辨率的尺度上,CO(6-5)和尘埃发射峰并不总是一致的,它们的表面亮度比变化的一个因素$\sim$ 10。这一结果表明,它们的激发机制可能是不同的,进一步证明了西南到东北的空间梯度的CO粉尘连续比和Pa- $α$等效宽度。在$\sim$ 300 pc的核区,在$\sim$ 34 pc的分辨率下,我们观测到的CO线通量(尘埃通量密度)为$180\pm18$ Jy km/s($71\pm7$ mJy),占Herschel观测值的22%(2.4%)。
2017-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dusty Superwind from a Galaxy with a Compact Obscured Nucleus: Optical Spectroscopic Study of NGC 4418
本文报道了我们对一个近红外亮星系NGC 4418的核心及其周围区域的光谱研究。已知这个星系拥有一个致密的模糊核,显示出独特的特征,如非常致密的($\sim 20$ pc)亚毫米和中红外核心和尘埃环核区域,具有大量分子气体浓度。我们检测到尘埃超风流出$\gtrsim 1$千秒差距尺度沿磁盘半小轴在冲击加热的发射线和增强星际Na-D吸收。这种超风的基本特征与星暴星系M82中的原型超风相似,如气体和尘埃沿盘短轴的kpc尺度扩展结构、外流成分(多相气体和尘埃)、电离气体的物理条件以及超风前侧径向速度场随离核距离的增加单调蓝移。我们还在SDSS核谱中发现了一个中等灭绝的星暴种群,其爆发年龄为$\simeq 10$ Myr,恒星质量为$\simeq 1\times 10^7\ M_\mathrm{\odot}$。它足够强大,可以在超级风的动力年龄($\simeq 10$ Myr)内驱动超级风。在此星暴-超级风的情况下,观测的爆发年龄,恒星质量,红外光度,在光学波段的遮蔽之间的比较的基础上,我们认为,这种超级风驱动的星暴是独立的亚毫米核心,即使核心是一个非常年轻的星团。因此,这个星系同时拥有被包裹的致密核心和超级风驱动的环核星暴。
2018-12-21 astro-ph.GA
2D stellar population and gas kinematics of the inner kiloparsec of the post-starburst quasar SDSS J0330-0532
我们利用光学积分场光谱技术绘制了后星暴类星体(PSQ)J 0330 - 0532内部千秒差距的恒星形成历史图,并绘制了其气体和恒星运动学以及气体激发图。PSQs被假设为代表的星系演化的一个阶段,其中恒星的形成最近已经淬火由于反馈的核活动,建议的存在下,后星爆人口的核心。我们发现,在距离核$\approx$ 0.5 kpc的环核环中,老的恒星星族(年龄$\ge$ 2.5 Gyr)在5100 μ m处占主导地位,而后恒星爆发(年龄$\le$ 1亿年,年龄$<$ 2.5 Gyr)和恒星爆发(年龄$<$ 1亿年,年龄$<$ 1亿年)分量在距离核0.5 kpc处占主导地位。通过我们的空间分辨研究,我们在0.26\,kpc内没有发现任何星暴后的恒星星族。另一方面,我们确实在这个区域看到了活动星系核反馈的签名,它没有到达观察到星暴后人口的环核环。因此,我们不支持J 0330 -0532的淬火方案。此外,我们得出的结论是,在较大的孔径光谱(例如,从斯隆数字巡天)的强烈签名的后星爆人口部分是由于年轻和老年组件的组合。根据M $_{\rm BH}-σ_{\rm star}$关系和恒星运动学,我们估计了超大质量黑洞的质量为1.48 $\pm$ 0.66 $\times$ 10 $^7$ M $_\odot$ .
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mergers all the way down: stellar collisions and kinematics of a dense hierarchically forming massive star cluster in a dwarf starburst
通过矮星系并合星暴的逐恒星模拟,发现层级并合形成致密大质量星团,其表面密度接近高红移观测值,并产生碰撞增长的超大质量恒星及星团内多代恒星的运动学差异。
2025-10-09 astro-ph.GA
High dense gas fraction in intensely star-forming dusty galaxies at high redshift
本文介绍了从{\it Herschel}-ATLAS巡天中选出的两个透镜状高红移恒星爆发中致密分子气体示踪剂HCN、HCO $^+$和HNC的ALMA和VLA探测:{\it H}-ATLAS\,J090740.0 $-$ 004200(SDP.9,$z \sim 1.6$)和{\it H}-ATLAS\,J091043.1 $-$ 000321(SDP.11,$z \sim 1.8$)。ALMA在两个源中都观察到了$J = 3-2$跃迁,而VLA在SDP中观察到了$J = 1-0$跃迁。9.我们已经在SDP. 9和SDP. 11中检测到所有观察到的HCN和HCO $^+$线,以及在SDP. 9中检测到HNC(3 - 2)。这两个星系的放大系数已确定从分角秒分辨率CO和尘埃排放观测NOEMA和SMA进行。SDP.9中的HNC(1--0)/HCN(1--0)线比表明存在光子主导区域,正如大多数局部(U)LIRG所发生的那样。的CO,HCN和HCO $^+$ SLEDs的SDP. 9是兼容的许多本地,红外(IR)明亮的星系中发现的,这表明在本地和高红移尘埃星暴的分子气体可以有类似的激发条件。我们得到了SDP. 9和SDP. 11的总红外光度($L_{\rm IR}$)和密线光度($L_{\rm dense}$)与本星系的相关关系可以用一个单一的关系式来表示。分散的$L_{\rm IR} …
2017-01-20 astro-ph.GA
Galactic Outflows, Star Formation Histories, and Timescales in Starburst Dwarf Galaxies from STARBIRDS
据预测,风在低质量、活跃的恒星形成星系中无处不在。从观测上看,在相对较少的本地矮星系中检测到风,对它们的时间尺度的限制更少。在这里,我们比较星系外流跟踪弥漫,软X射线发射钱德拉太空望远镜档案观测的恒星形成的历史,来自哈勃太空望远镜成像的解决恒星星族在六个星暴矮星。我们限制风的寿命有一个上限为2500万年的星系的星暴活动已经下降的基础上,虽然需要一个更大的样本来证实这一结果。我们发现,平均16%的效率转换恒星反馈的机械能热,软X射线发射的25万年的时间尺度上,略高于模拟预测。外流很可能持续了与星爆持续时间相当的时间尺度(即,100万年),考虑到风的发展和停止的时间。风的时间尺度意味着物质在环银河系介质中被驱动到比假设短的5-10百万年的星暴持续时间所估计的更大的距离,并且在短时间尺度上更少的物质被回收到宿主星系。在检测到的流出,排出的热气体显示出各种形态,这是不符合一个简单的双锥流出结构。样本和分析是一个更大的计划的一部分,STARBurst不规则矮调查(STARBIRDS),旨在了解低质量系统中星暴活动的生命周期和影响。
2018-03-29 astro-ph.GA
Active Galactic Nucleus and Extended Starbursts in a Mid-stage Merger VV114
高分辨率(0.4角秒)阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对HCO+(4-3)和HCN(4-3)的第0周期观测朝向中期红外明亮合并VV 114,揭示了致密核(<200 pc)和扩展(3 - 4 kpc)稠密气体分布在星系对的东部。我们发现在VV 114的东核中发现了一个未分辨的致密而宽的(290 km/s)成分,其中HCN(4-3)的发射显著增强,我们认为在活动星系核(AGN)周围存在着与周围物质有关的致密气体,其质量上限小于4 x 10^8 Msun。扩展的致密气体沿着一个平行结构分布,其致密气体浓度(230 pc; 10^6 Msun)被平均600 pc的投影距离分开,其中许多与Pa α辐射追踪到的恒星形成位置基本一致。辐射转移计算表明,在整个发射区平均存在中等密度(10^5 - 10^6 cm^-3)的气体。这些新的ALMA观测结果表明,即使在局部宇宙中最尘埃笼罩的环境中,稠密气体示踪剂在识别星系合并中的活动星系核和恒星形成活动方面的实力。
2013-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
CO Line Emission from Compact Nuclear Starburst Disks Around Active Galactic Nuclei
有大量证据表明,星系核区域的恒星形成与中心超大质量黑洞的生长之间存在联系。此外,活动星系核(AGN)周围区域的星暴活动可能提供AGN统一模型所需的遮蔽。分子谱线发射是探测和表征星系核中在一定红移范围内的致密恒星形成气体的最佳观测途径之一。本文从活动星系核周围的核星爆盘模型出发,对一氧化碳(CO)谱线特征进行了预测。这些小尺度($\la 100$ pc),密集和热的星暴具有类似于缩小的超亮红外星系和类星体宿主星系的CO光度。核星爆盘,表现出pc规模的星爆,并可能作为模糊环面表现出更有效的CO激发和更高的亮度温度比比没有这样一个紧凑的星爆。此外,紧凑的星爆模型预测,当$J_{\mathrm{Upper}} \ga 10$(这些物体的独特观测特征)时,会发生强烈的吸收。这些发现允许的可能性,CO SLEDs可用于确定是否星爆盘负责在$z \la 1$活动星系核的遮蔽。直接将活动星系核周围致密区域的CO谱线发射与银河系尺度的发射分离,需要高分辨率成像或选择银河系尺度恒星形成较弱的活动星系核宿主星系。堆叠单个CO SLED也将有助于检测预测的高$J$特征。
2012-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formaldehyde Densitometry of Starburst Galaxies: Density-Independent Global Star Formation
精确的技术,允许推导的空间密度在恒星形成区是罕见的。一种技术,它已发现应用程序的空间密度推导银河系恒星形成区利用密度敏感特性的K-双重跃迁的甲醛(H2 CO)。在本文中,我们提出了我们的调查的扩展甲醛1(10)-1(11)(λ = 6.2 cm)和2(11)-2(12)(λ = 2.1 cm)的K-双重跃迁的H2 CO在56个星爆系统的样本(Mangum et al. 2008年)。我们已经扩大了星系的数量,在这两个过渡已被检测到从5到13。我们已经改进了我们的空间密度测量,将动力学温度的基础上NH3测量的11个星系,在我们的样本中共有14个速度分量(Mangum等人。2013年)。我们的空间密度测量值位于10^(4.5)到10^(5.5)cm^(-3)的相对较窄的范围内。这意味着L_(IR)和M_(dense)之间的Schmidt-Kennicutt关系:(1)是可用于形成恒星的致密气体质量库的指示,(2)不直接依赖于驱动最明亮星暴星系中恒星形成过程的较高平均密度。我们还利用H2 CO的测量结果导出了两种不同的稠密气体质量测量值,它们通常比用HCN得到的结果小,在许多情况下小10^2-10^3倍。这种差异表明,在我们的星爆星系样本中,H2 CO追踪到了一个更密集、更紧凑的巨型分子云成分。我们还报道了OH的转动激发λ = 6.3cm ~ 2 P_(1/2)J=1/2态和H_(111…
2013-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
From 10 Kelvin to 10 TeraKelvin: Insights on the Interaction Between Cosmic Rays and Gas in Starbursts
最近的工作既照亮了我们试图了解星爆星系中的宇宙射线(CR),也使我们感到困惑。我讨论了我的新研究,探索如何CRs互动与ISM在星爆。分子云为CR质子提供了产生π伽马射线和电离的目标,但这些相同的损失可能会屏蔽云的内部。在致密的分子云中,伽马射线和Al-26衰变可以提供电离,其速率高达银河系分子云中的速率。然后,我认为自由自由吸收的低频率无线电辐射从星爆,我认为这是从许多小的,离散的H II区域,而不是从一个“均匀板”的电离气体,而同步辐射出现在它们之外。最后,注意到热的超风气相填充了大部分的恒星爆发,我认为它具有由超新星提供动力的顺磁驱动的磁场,并且这个阶段是大多数同步辐射产生的地方。我展示了如何这样的情况下可以解释远红外无线电相关性,在我以前的工作的背景下。一个大问题是,无线电和伽马射线观测意味着CR也必须与致密气体相互作用。要理解这种情况是如何发生的,需要对湍流和CR传播有更深入的了解。
2013-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Optical Structure of the Starburst Galaxy M82. II. Nebular Properties of the Disk and Inner-Wind
本文介绍了Gemini-North GMOS-IFU和WIYN DensePak IFU对M82星暴和内风区的光学光谱观测结果,重点是T~10^4 K电离星际介质的状态。我们的电子密度图显示了几个1000 cm-3的峰值,局部小的空间尺度变化,以及在短轴方向上的下降。我们讨论了这些结果的影响方面的条件/位置,可能有利于个别集群风逃逸。我们的研究结果表明,星暴环境是高度碎片化的,从小的/致密的团块,低填充因子(<1 pc,n_e>10^4 cm-3)到较大的填充因子,较低密度的气体。在整个星暴过程中,~10^4 K气体的电离态几乎保持不变,这可以解释为云的尺寸很小,这使得气体条件能够对任何变化做出快速反应。我们已经更详细地研究了在论文I中发现的与气云上湍流混合层的辐射有关的宽谱线分量(FWHM 150-350 km/s)和在内风中识别的离散外流通道。通道表现为长度>120 pc和宽度35-50 pc的连贯的膨胀圆柱形结构,并且壁保持约60 km/s的近似恒定(但亚音速)膨胀速度。我们使用的通道,以进一步研究之间的关系,狭窄和广泛的组成部分发射气体内风。在星爆能量注入区,我们发现,湍流运动(跟踪广泛的组成部分)似乎发挥越来越大的作用与高度。
2009-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multiwavelength View of the Inner Spiral of NGC 1365
我们研究了星暴星系NGC 1365的扩展核辐射。一个弱的活动星系核和一个强的恒星爆发都有助于观测到的X射线,光学,红外和无线电发射在内部2kpc。的X射线发射的空间分辨,允许与多波长的数据,突出的结构占主导地位的核区域:活动星系核,核螺旋,环核星暴环,和核流出的比较。低于0.5keV的超软X射线发射在空间上与由更高激发光发射线如[O III]和[Ne III]追踪的锥形流出一致。强烈的星暴集中在半径约为1 kpc的环核内的超级星团中,主要是0.5-1.5keV的辐射,在射电,分子CO和中央千秒差距的红外图中可见。硬辐射(2- 10 keV)主要由被遮蔽的活动星系核所控制,但也对相对较老(约700万年)但仍被尘埃和超大质量(10^7 Msun)的超级星团的辐射有贡献(Galliano 2008),隐藏在光学和软X射线波段中。在附录中,我们介绍了BL Lac MS 0331.3-3629的X射线光谱学和光度学,这是一个高能量峰值BL Lac候选者,z=0.308,偶然在NGC 1365的一个Chandra和五个XMM-牛顿观测中发现。
2009-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The energetic environment and the dense interstellar medium in ULIRGs
我们拟合了30个明亮和超亮红外星系样本的近红外到射电光谱能量分布,模型包括星暴和活动星系核组件。这项工作的目的是确定这类物体的重要物理参数,如朝向光度源的光学深度、恒星形成率、恒星形成效率和活动星系核部分。我们发现,虽然我们的样本中有大约一半的最佳拟合模型,包括AGN组件,只有30%的AGN占红外光度的10%以上,而所有的都有一个积极的主导星暴。我们的模型还确定了致密分子气体的质量。假设这个质量是HCN分子跟踪的质量,我们重现了高和所罗门(2004)发现的HCN光度和红外光度之间的线性关系。然而,我们推导出的HCN光度和致密分子气体的质量之间的转换因子是一个因子2小于这些作者所假设的。最后,我们发现恒星形成的效率随着恒星暴年龄的增长而下降。
2009-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation in galaxy interactions and mergers
本讲座回顾了在星系相互作用和合并中恒星形成的基本物理过程。相互作用和合并通常会导致强烈的恒星爆发,但星际气体物理学,大规模相互作用和活跃的恒星形成之间的联系是复杂的,尚未完全理解。有两个过程可以驱动星暴:气体的径向流入可以为核星暴提供燃料,触发的气体湍流和碎片可以在具有高密度气体的大质量星团中驱动更广泛的星暴。这两种模式当然都需要解释观测到的星爆合并的性质。一个特别的结果是,恒星形成的比例定律并不普遍,而是从静止的磁盘到恒星爆发合并而变化。高分辨率的流体动力学模拟被用来说明讲座。
2011-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large turbulent reservoirs of cold molecular gas around high-redshift starburst galaxies
处于宇宙恒星形成高峰期的星暴星系是宇宙中最极端的恒星形成引擎之一,产生的恒星超过1亿年。这些星系的恒星形成率超过每年100 $M_\odot$,需要大量的冷分子气体被输送到它们的核心,尽管有来自恒星或活动星系核的强烈反馈。因此,星暴星系是解开这种反馈与星系生长之间关键相互作用的理想目标。次甲基阳离子CH $^+$对于这种研究是最有用的分子,因为它不能在没有超热能输入的情况下在冷气体中形成,因此它的存在突出了机械能或强UV辐射的耗散.在这里,我们报告的检测CH $^+$(J=1-0)的光谱中的六个透镜星暴星系的红移z~2.5的发射和吸收线。该谱线具有如此高的激发临界密度,以至于它仅在非常致密($>10^5$ cm $^{-3}$)的气体中发射,并且在低密度气体中被吸收。我们发现,CH $^+$发射线,这是更广泛的1000公里秒$^{-1}$,起源于密集的冲击波提供动力的热银河风。CH的$^+$吸收线揭示了冷($T\sim 100$ K)、低密度气体的高度湍流的储存库,这些气体延伸到恒星爆发核心(半径<1 kpc)之外(>10 kpc)。我们表明,星系风维持湍流在10千秒差距尺度的环境中的星暴核心,处理这些环境成多相,引力约束水库。然而,发现质量流出率不足以平衡恒星形成率。因此,这些水库需要另一个质量输入,这可能是由正在进行的合并或冷流吸积提供的。我们的研究结果表明,银河反馈,加上湍流…
2017-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamical Simulations of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097
NGC 1097是附近的一个棒旋星系,据信正在与位于其西北部的椭圆星系NGC 1097 A相互作用。它拥有一个塞弗特1核,周围环绕着一个星暴环。两条笔直的尘埃带连接到环上,几乎连续不断地延伸到酒吧。尘埃带的另一端连接到两个主旋臂上。为了对其结构和运动学特性提供物理理解,进行了二维流体动力学模拟。数值计算表明,气体的形态和运动学的许多功能可以重现提供的气体流量是由一个缓慢旋转的强酒吧相关的重力势。在计算中考虑了气体盘的自引力,我们发现星暴环是引力不稳定的,这与\citet{hsieh11}的观测结果是一致的。我们的模拟表明,气体流入率为0.17 M $_\sun$年$^{-1}$到该地区内的星暴环,即使在其形成后,导致核环和环核盘的共存。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tidal disruption events in post-starburst galaxies: the importance of a complete stellar mass function
当恒星被大质量黑洞(MBH)的强潮汐剪切破坏时,就会发生潮汐破裂事件(TDE)。过去几年TDE观测的积累表明,在TDE宿主样本中,星暴后星系的比例明显过高。在这里,我们解决后星爆的偏好,通过调查TDE率的下降,在一个牛奶路一样的核星团具有单色(1 M $\odot$)或一个完整的,进化的恒星质量函数。在前一种情况下,TDE率随时间的下降是非常温和的,通常高达10 Gyr中的几个因子。相反,如果考虑一个完整的质量函数,在第一个0.1-1 Gyr的强烈的TDE爆发之后是一个相当大的速率下降,至少超过10 Gyr一个数量级。下降开始后,质量分离的时间尺度,它是更明显的假设一个更头重脚轻的初始质量函数和/或一个最初更密集的核。因此,我们的研究结果表明,在现实的系统具有完整的恒星质量函数,即使在中等密度的星系核后,星暴的偏好可以占。总的来说,我们的研究结果支持这样的想法,即恒星爆发的星系核的特点是由一个头重脚轻的初始质量函数,我们推测,占这可以调和观测到的和理论预测的TDE率之间的差异,即使在静止的星系。
2022-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE