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
The Properties of Massive, Dense, Clumps: Mapping Surveys of HCN and CS
我们已经绘制了50多个大规模的，致密的团块与四个致密气体示踪剂：HCN J=1-0和3-2;和CS J=2-1和7-6转换。光学薄的H^{13}CN 3-2和C^{34}S 5-4的谱线也朝向地图中心。这些图通常在我们的分辨率下显示单峰分布，即使J跃迁更高。从每个过渡的等高线图计算尺寸、维里质量、表面密度和明确定义的角尺寸（FWHM）内的平均体积密度。我们发现，具有更高的有效密度的过渡通常跟踪更紧凑，内部的团块，但有更大的线宽，导致使用不同的示踪剂的反线宽尺寸关系。CS 2-1、HCN 1-0、HCN 3-2和CS 7-6的平均表面密度分别为0.29、0.33、0.78和1.09 g cm^{-2}。我们发现L_{IR}与表面密度没有相关性，而与平均体积密度可能呈负相关，这与一些理论预期相反。我们在数据中没有看到模拟者提出的L '_{mol}和平均密度之间关系的证据。对于每一种稠密气体示踪剂，L '_{mol}与维里质量的相关性大致为线性。对于这些大质量的致密团块，发现红外光度和所有致密气体示踪剂的线光度之间几乎呈线性相关，光度的下限为L_{IR} =10^{4.5} Lsun。L_{IR} -L '_{HCN 1 -0}关联与星系中的关联符合得很好。这些相关性表明，当测量致密气体的质量时，从致密团块的尺度到遥远星系的尺度，每单位质量的恒星形成率是恒定的。这些结果支持了这样的建议，…
2010-05-03 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
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
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
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
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
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
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
Numerical Calibration of the HCN$-$Star Formation Correlation
HCN（1 $-$ 0）的排放痕迹致密气体和相关性非常强烈的恒星形成率（SFR）的规模从小银河系云到整个星系。所观察到的相关性提供了强有力的约束致密气体中的恒星形成的效率，但这种约束的定量解释需要从HCN排放到气体质量和密度的映射。在本文中，我们提供了所需的校准后处理高分辨率模拟致密，恒星形成云计算其HCN排放（$L_{\rm HCN}$），并确定如何排放相关的底层气体密度分布和恒星形成效率。我们发现，HCN的排放痕迹气体的光度加权平均数密度的$0.8-1.7 \times 10^4\,{\rm cm}^{-3}$和HCN的光度有关的$\gtrsim 10^4\,{\rm cm}^{-3}$与转换因子$α_{\rm HCN} \approx 14\,\rm M_{\odot}/(K\,km\,s^{-1}\,{pc}^2)$的稠密气体的质量。我们还测量了一个新的经验关系的SFR每全球平均自由落体时间（$ε_{\rm ff}$）和SFR $-$ HCN的关系，${\rm SFR}/L_{\rm HCN} = 2.0 \times 10^{-7}\,(ε_{\rm ff}/0.01)^{1.1}\,\rm M_{\odot}\,{yr}^{-1}/(K\,km\,s^{-1}\,{pc}^2)$。所观察到的SFR $-$ HCN相关性强烈地约束了具有$\sim 3$系统不确定性因子的$…
2018-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
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
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
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
From gas to stars along the spiral wave: CO, HCN, and star formation variations across the spiral arms in NGC 4321 and M51
Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn（波恩大学阿根兰德天文学研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Observatorio Astronómico Nacional (IGN)（国家天文观测台（西班牙国家地理研究所））；Sterrenkundig Observatorium, Universiteit Gent（根特大学天文台）；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）；Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen（海德堡大学跨学科科学计算中心）
研究通过CO、HCN和恒星形成指标探讨螺旋臂中气体密度与恒星形成的变化，揭示大尺度银河动力学对气体密度和恒星形成率的影响。
2026-05-06 astro-ph.GA
Dense and Warm Molecular Gas and Warm Dust in Nearby Galaxies
我们使用Nobeyama 45 m望远镜对附近的星暴星系和非星暴星系进行了12 CO（1 -0）、13 CO（1-0）和HCN（1-0）单碟观测（光束尺寸~14”-18”）。从所有七个星暴星系中检测到13 CO（1-0）和HCN（1-0）发射，两条谱线的强度相似（即，比率大约为1）。另一方面，对于非星暴星系的情况下，13 CO（1-0）的发射被检测到的所有三个星系，而HCN（1-0）的发射是微弱的或没有检测到在过去的观测。这一结果表明，星暴星系样品中HCN/13 CO的强度比（~1.15 ± 0.32）明显大于非星暴星系样品（<0.31 ± 0.14）。大速度梯度模型表明，星暴星系中的分子气体比非星暴星系中的分子气体具有更高的温度和密度;光子主导区模型表明，星暴星系中的分子气体比非星暴星系中的分子气体受到更强的星际辐射场的照射。此外，HCN/13 CO在我们的样本星系表现出很强的相关性与IRAS 25微米的流量比。致密分子气体和恒星形成活动之间存在着很强的相关性，这是一个公认的事实，但我们的研究结果表明，分子气体温度也是一个重要的参数。
2010-02-09 astro-ph.GA
ALMA 0.5 kpc Resolution Spatially Resolved Investigations of Nuclear Dense Molecular Gas Properties in Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies Based on HCN and HCO$^{+}$ Three Transition Line Data
本研究利用ALMA对12个近邻(U)LIRGs进行高分辨率HCN和HCO$^{+}$多跃迁分子谱线观测，发现ULIRGs中心分子气体高温致密，且AGN宿主星系核区丰度比和温度呈系统性增加，揭示了AGN对分子气体性质的潜在影响。
2023-07-27 astro-ph.GA
A constant N$_2$H$^+$(1-0)-to-HCN(1-0) ratio on kiloparsec scales
该研究首次系统测量河外星系NGC6946不同环境下的N$_2$H$^+$(1-0)，发现千秒差距尺度上其与HCN(1-0)强度强相关且比值恒定，验证了HCN作为致密气体示踪剂的可靠性。
2023-08-02 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
Kiloparsec-scale Variations in the Star Formation Efficiency of Dense Gas: the Antennae Galaxies (NGC 4038/39)
通过比较ALMA观测到的致密气体示踪物（HCN、HCO $^+$和HNC $\mathrm{J}=1-0$）与利用\textit{Herschel}空间天文台和\textit{Spitzer}空间望远镜数据计算的总红外光度（$\mathrm{L_{TIR}}$），研究了银河系中致密气体与恒星形成之间的关系。我们比较了我们的SFR和气体示踪剂使用孔径测光和采用两种方法来定义光圈的光度。我们逐渐减少ALMA数据集，以匹配我们的$\mathrm{L_{TIR}}$地图的分辨率，并提出了新的检测致密气体排放的复杂的重叠和西臂地区。使用OVRO CO $\mathrm{J}=1-0$数据，我们比较总分子气体含量，$\mathrm{M(H_2)_{tot}}$，并计算这些不同地区的恒星形成效率和致密气体质量分数。我们推导出HCN，HCO $^+$和HNC上限的光圈发射没有显着检测，因为我们预计从致密气体的排放应该存在于大多数恒星形成的地区。该模型扩展了先前研究中发现的线性$\mathrm{L_{TIR}-L_{HCN}}$关系。$\mathrm{L_{TIR}-L_{HCN}}$比率在星云不同区域的变化高达$\sim$ 10倍，这意味着致密气体的恒星形成效率的变化，其中NGC 4038和NGC 4039的核显示出最低的SFE $_\mathrm{dense}$（0.44和0.70 $\time…
2019-02-07 astro-ph.GA
Dense gas and star formation in the Outer Milky Way
本文利用德令哈望远镜观测外银河系9个分子云的HCN和HCO$^+$谱线，揭示其致密气体具有低密度、光学薄等特性，并发现该区域致密气体与恒星形成相关性较差。
2023-06-08 astro-ph.GA
Tracing Dense Gas in Six Resolved GMCs of the Andromeda Galaxy
本研究利用NOEMA干涉仪观测仙女座星系6个巨分子云的分子谱线与连续谱，结合此前SMA的230GHz尘埃观测，验证HCN等作为稠密气体示踪剂的可靠性，并首次测得河外星系巨分子云的稠密气体尘埃质光比。
2023-08-24 astro-ph.GA
Does the HCN/CO ratio trace the star-forming fraction of gas? II. Variations in CO and HCN Emissivity
本研究通过建模与观测对比，发现HCN/CO比值追踪中等密度气体而非引力束缚致密气体，其变化受激发和光学深度影响，表明单一谱线比值不能可靠指示恒星形成气体比例。
2025-01-24 astro-ph.GA
ALMA Spatially-resolved Dense Molecular Gas Survey of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
本文给出了我们对z < 0.15的邻近超亮红外星系（ULIRGs）的均匀选择样本（>25个）的ALMA HCN J=3-2和HCO+ J=3-2谱线观测结果。这些密集的分子气体示踪剂和连续的发射空间分辨在大多数观察到的ULIRGs的第一次实现合成光束的大小为~0.2 arcsec或~500 pc。在大多数ULIRG中，在束流尺寸内的核区域中的HCN与HCO+ J=3-2的通量比系统地高于空间延伸区域中的那些。升高的核HCN J=3-2发射可能与（a）发光的掩埋活动星系核，（b）ULIRG核中的高分子气体密度和温度，和/或（c）空间紧凑的核流出的机械加热有关。一小部分的观察到的ULIRGs显示更高的HCN-HCO+ J=3-2的流量比在本地化的非核区域比那些的核，这可能是由于机械加热的空间扩展流出。观测到的附近超重红外星系通常富含致密（>10^5 cm^-3）分子气体，在核区域（几千秒差距）内的质量估计为>10^9兆太阳能，致密气体可能在那里的总分子质量中占主导地位。我们发现一个低的检测率（<20%）的振动激发（v2=1f）HCN J=3 -2发射线的可能签名附近的明亮的HCO+ J= 3 -2线，这可能是由于，部分，大分子线宽度的ULIRGs。
2019-02-11 astro-ph.GA
HCN $J$=4-3, HNC $J$=1-0, $\mathrm{H^{13}CN}$ $J$=1-0, and $\mathrm{HC_3N}$ $J$=10-9 Maps of Galactic Center Region II.: Physical Properties of Dense Gas Clumps and Probability of Star Formation
我们报告的统计分析探索银河系中央分子区（CMZ）的整体低恒星形成效率（SFE）的起源和使用宽场HCN $J$ =4-3的地图，其光学薄临界密度（$\sim10^7\,\mathrm{cm}^{-3}$）是最高的示踪剂中使用的CMZ调查中的CMZ云之间的SFE多样性。逻辑回归进行经验制定恒星形成概率的195 HCN团块，其中13个包含恒星形成的签名。最佳拟合模型中的解释参数被简化为维里参数$α_{\mathrm{vir}}$，而没有其他参数的显著贡献，而没有$α_{\mathrm{vir}}$的模型的性能并不优于使用随机生成的数据。阈值$α_{\mathrm{vir}}$为6，其转化为具有$n_{\mathrm{H_2}}$ - $α_{\mathrm{vir}}$相关性的$10^{4.6}\,\mathrm{cm}^{-3}$的体积密度（$n_{\mathrm{H_2}}$）。低$α_{\mathrm{vir}}$团块的稀缺性（其占所有HCN团块的分数为0.1）可以被认为是抑制SFE的直接原因之一。没有发现团块的大小或质量与恒星形成概率之间的相关性，这意味着HCN $J$ =4-3并不能立即追踪超过阈值密度的恒星形成气体的质量。与此同时，恒星形成和非恒星形成云的物理参数的CS $\mathit{J}$ =1-0云退化，突出的HCN $\mathit{J}$ =4-3线探测恒星形成区…
2020-10-20 astro-ph.GA
High dense gas fraction in a gas-rich star-forming galaxy at z = 1.2
我们报告的致密分子气体的恒星形成星系EGS 13004291（z = 1.197）使用高原德布尔干涉仪的观测。我们尝试性地探测到HCN和HNC（J = 2 - 1）的发射，当它们以~4 σ的显著性叠加在一起时，得到的线亮度分别为L_HCN（J = 2 - 1）=（9 +/-3）x 10^9 K km s ^-1 pc^2和L_HNC（J = 2 - 1）=（5 +/-2）x 10^9 K km s ^-1 pc^2。我们还对HCO+、H2O（3_13 - 2_20）和HC3N（J = 20 - 19）谱线的光度设定了<7 - 8 x 10^9 K km s ^-1 pc^2的3 σ上限。我们偶然地在同一视场中检测到来自z~1.8和z~3.2处的两个源的CO排放。我们还在EGS13004291中检测到CO（J = 2 - 1）发射，表明先前检测到的CO（J = 3 - 2）线中的激发是亚热的（r_32 = 0.65 +/-0.15）。我们发现LHCN/LCO = 0.17 +/-0.07的线光度比作为致密气体分数的指示。这与z> 1星系（L_HCN/L_CO = 0.16 +/-0.07）和附近ULIRG（L_HCN/L_CO = 0.13 +/-0.03）中观测到的中值比率一致，但高于本地螺旋星系（L_HCN/L_CO = 0.04 +/-0.02）。虽然EGS13004291在z…
2017-03-08 astro-ph.GA
Dense Gas in M33 (HerM33es)
我们的目标是更好地了解在巨大的分子云中的扩散和致密气体的分子示踪剂的排放和金属丰度，光学消光，密度，远紫外光场，和恒星形成率对这些示踪剂的影响。利用IRAM 30米望远镜，我们在M33长轴上的6个巨星系中探测到HCN、HCO+、~（12）CO和~（13）CO，分辨率为~ 114 pc，径向距离为3.4kpc。来自赫歇尔和其他天文台的光学、远红外和亚毫米波数据补充了这些观测结果。为了解释所观察到的分子线发射，我们创建了两个网格的光子占主导地位的地区，一个太阳和M33型太阳下金属丰度的模型。观察到的HCO+/HCN线比范围在1.1和2.5之间。在大麦云星云中也观察到了类似的高比率。M33星盘中HCN/CO比值在0.4%~ 2.9%之间变化。12 CO/13 CO线比在9和15之间变化，类似于在扩散气体和银河系GMC中心发现的变化。所有光谱的叠加允许检测HNC和C2 H。由此产生的HCO+/HNC和HCN/HNC的比例分别为8和6，位于一个大型（超）亮红外星系中观察到的比例的高端。太阳下金属丰度PDR模型中HCN丰度较低，而HCO+丰度增强。对于HCN，这种效应在低光学折射率下更明显。观测到的HCO+/HCN和HCN/CO谱线比自然可以用太阳下PDR模型来解释，PDR模型的光学折射率在4 ~ 10等之间，密度在n = 3x10^3 ~ 3x10^4 cm^-3之间，而FUV场强对模型谱线…
2013-01-31 astro-ph.GA
The Radio Continuum, Far-Infrared Emission, And Dense Molecular Gas In Galaxies
本文对65个星系的HCN谱线光度和射电连续谱（RC）光度建立了紧密的线性相关关系（来自Gao & Solomon的HCN巡天），其中包括正常旋涡星系和亮红外和超亮红外星系（LIRGs/ULIRGs）。通过分析全球远红外（FIR）、RC、CO和HCN光度及其比值之间的各种相关性，得出FIR-RC和FIR-HCN的相关性是线性的，是所有相关性中最紧密的。这两种相关性的结合可能导致我们观察到的紧密的RC-HCN相关性。同时，与RC-HCN相关性相比，非线性RC-CO相关性显示出稍大的分散性，并且RC/HCN-CO/HCN或RC/FIR-CO/FIR的比率之间不存在相关性。然而，RC/FIR和HCN/FIR之间的相关性也消失了，再次反映了两个最紧密的FIR-RC和FIR-HCN相关性，以及表明FIR似乎是连接HCN与RC的桥梁。有趣的是，尽管明显的HCN-RC和RC-CO相关性，多参数拟合暗示，虽然RC和HCN都对FIR有显著贡献（没有来自CO的贡献），但RC主要由FIR确定，CO的贡献非常小，HCN基本上没有贡献。这些分析独立地证实了以前的结论，即在包括LIRGs/ULIRGs的星系中，用RC光度代替FIR光度作为恒星形成速率的指标是可行的，至少在全球范围内是可行的，HCN是一种更好的恒星形成分子气体的示踪剂，与FIR的相关性比CO好得多。
2010-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Linking Dense Gas from the Milky Way to External Galaxies
在对65个星系的观测中，Gao & Solomon（2004）发现红外光度（$L_{\rm{IR}}$，恒星形成速率的替代物）和HCN（1-0）光度（$L_{\rm{HCN}}$）之间存在紧密的线性关系。Wu et al.（2005，2010）发现，这种关系从这些星系延伸到亮度低得多的银河系分子高质量恒星形成团块（$\sim$ 1 pc尺度），并假设存在一个特征比率$L_{\rm{IR}}$ / $L_{\rm{HCN}}$的高质量恒星形成团块。星系的高-所罗门关系可以解释为大量高质量恒星形成团块的总和，导致星系的$L_{\rm{IR}}$ / $L_{\rm{HCN}}$比率相同。我们使用高密度示踪剂（包括HCN（1-0）、N $_2$ H $^+$（1- 0）、HCO $^+$（1-0）、HNC（1 - 0）、HC $_3$ N（1 - 0 -9）和C $_2$ H（1-0））对毫米天文遗产小组90 GHz（MALT 90）巡天的$\sim$ 300个银河系团块进行了测试，以验证这种解释和高-所罗门关系的其他可能起源。MALT 90数据表明，星系中的Gao-Solomon关系不能用望远镜光束中大量高质量团块的混合来满意地解释。这些团块不仅在$L_{\rm{IR}}$ / $L_{\rm{HCN}}$比率上有很大的散射，而且需要太多的高质量团块才能解释银河系的IR和HCN光度。我…
2016-06-01 astro-ph.GA
ALMA observations of the dense and shocked gas in the nuclear region of NGC 4038 (Antennae galaxies)
我们提供了1”（<100 pc）分辨率的毫米辐射图，从五个分子CN，HCN，HCO+，CH 3OH和HNCO-获得对NGC 4038，这是北星系的中期合并，星系，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列。在NGC 4038的核区域首次检测到三个分子（CN，CH 3OH和HNCO）。高分辨率映射揭示了不同分子种类和连续发射分布的系统差异。由3 mm和850 um连续辐射确定的活跃恒星形成区域与HCN（1-0）和CO（3-2）峰相关的富气体区域相偏移。CN（1-0）/HCN（1-0）谱线比在恒星形成区增强（CN/HCN = 0.8-1.2），表明该区域是光子主导的。在CO（3-2）峰半径0.6”（~60 pc）范围内的大分子气体质量（1 - 0^8 Msun），以及HCN（1-0）/CO（3-2）线比所显示的高密度气体部分（> 20%），可能意味着那里未来会爆发激烈的恒星形成。在CH 3OH和HNCO发射中追踪到的冲击气体指示sub-kpc尺度的分子冲击。我们认为，分子冲击可能是由流入的气体和中心的大质量分子复合物之间的碰撞驱动的。
2016-10-31 astro-ph.GA
Anomalous HCN emission from warm giant molecular clouds
HCN被认为是作为恒星形成燃料的致密分子气体的良好示踪剂。然而，最近的大规模调查的巨分子云（GMC）检测到扩展HCN线发射。这样的观测常常分辨出HCN J=1-0超精细结构（HFS）。精确测定气体的物理条件需要处理HFS谱线重叠效应。在这里，我们研究了HCN HFS的激发和线发射使用非局部辐射转移模型，包括线重叠和新的HFS解决的碰撞速率系数的非弹性碰撞HCN与para-H2和ortho-H2（通过缩放IOS近似计算到Tk=500 K）。此外，我们占的作用，电子碰撞的HFS水平的激发。我们发现，线重叠和不透明度的影响经常产生异常HCN J=1-0 HFS线强度比（不一致的共同假设，相同的特克斯为所有HFS线），以及异常HFS线宽比。线重叠和电子碰撞也增强了较高J旋转线的激发。对于H2密度低于几个10 ^5 cm-3、电子丰度高于~10^-5的分子气体，电子激发变得很重要。特别是，电子激发可以产生低表面亮度的HCN发射从非常广泛的，但在GMCs的低密度气体。这样一个广泛的HCN发射成分的存在可能会影响河外关系HCN光度与恒星形成率的解释。或者，扩展的HCN发射可能来自致密的恒星形成核心，并被较低密度气体的大信封共振散射。有两种情况-即电子辅助（弱）碰撞激发与散射-导致不同的HCN J=1-0 HFS强度比，这可以在观测的基础上进行测试。
2021-11-18 astro-ph.GA
Resolving the Bright HCN(1-0) Emission toward the Seyfert 2 Nucleus of M51: Shock Enhancement by Radio Jets and Weak Masing by Infrared Pumping?
我们对M51（NGC 5194）的Seyfert 2核进行了HCN（1-0）发射的高角分辨率观测（~1”或~34 pc），以及CO J = 1-0、2-1和3-2的观测。HCN（1-0）的分布和运动学与CO谱线非常相似，在我们过去的观测中，CO谱线被认为是喷流夹带的分子气体。此外，沿喷流观察到高的HCN（1-0）/CO（1-0）亮度温度比约为1，类似于我们银河系中的冲击分子气体。这些结果有力地表明，扩散和致密气体都被喷流夹带并从活动星系核流出。HCN（1-0）在系统速度下的通道图显示了正好在核处的强发射，而在CO线中没有检测到明显的发射。HCN（1-0）/CO（1-0）亮度温度比在该区域达到>2，考虑标准物理/化学条件不能解释该值。根据我们的计算，我们建议红外泵浦和可能的弱HCN激射，但仍然需要一个增强的HCN丰度的原因，这个高比例。这表明在M51的核前存在一个致密的遮蔽分子气体，在我们的~1”（~34 pc）分辨率下仍然无法分辨，并且与Seyfert 2分类图像一致。
2014-10-29 astro-ph.GA
Spatially Resolved Chemistry in Nearby Galaxies III. Dense Molecular Gas in the Inner Disk of the LIRG IRAS 04296+2923
我们提出了一个调查的3毫米分子线在IRAS 04296+2923，已知的最明亮的分子线发射星系之一，和最近的LIRG之一。数据来自欧文斯谷和CARMA毫米干涉仪。在~<4”分辨率下检测到的物种包括C^18O、HCN、HCO+、HNC、CN、CH_3OH和暂时的HNCO。与现有的CO、^13CO和射电连续谱数据一起，这些谱线限制了内盘的化学性质。核中的致密分子气体为恒星形成速率~>10 M_sun/yr提供燃料，并通过HCN、HCO+、HNC和CN的谱线进行追踪。HCN和恒星形成率之间的相关性，观察到的sub-kpc尺度，与全球的关系。朝向核，CN的丰度与HCN的丰度相似，这表明发射来自于一组（~40-50）中度消光、光子主导的区域云。CO同位素线比是不寻常的：CO（1-0）/^13CO（1-0）和CO（1-0）/C^18O（1-0）线比在星暴附近很大，这在LIRG中是常见的，但在盘的更远处，这些比值非常低（~<3）。^13 CO/C^18 O丰度比低于银河系云，可能是因为C^18 O被来自星暴的大量恒星喷出物富集。^13 CO相对于CO来说是不丰富的。CH_3OH的扩展发射表明动力学激波遍布核和内盘。异常的CO同位素比值、CO/HCN强度比值与LIR的关系、HCN/CN丰度比值以及气体消耗时间与流入速率的关系，都表明IRAS 04296+2923星暴处于发展的早期阶段。
2014-10-04 astro-ph.GA
EMPIRE: The IRAM 30-m Dense Gas Survey of Nearby Galaxies
我们目前的帝国，IRAM 30米的大型计划，映射$λ= 3{-}4$毫米致密气体示踪剂在$\sim 1{-}2\,$千秒差距的分辨率在整个恒星形成盘附近的9个，大质量的，螺旋星系。我们描述了EMPIRE的观测和还原策略，并给出了HCN（1-0），HCO $^+$（1-0），HNC（1-0）和CO（1-0）的新的全星系图。我们探讨了如何HCN-CO和IR-HCN的比例，观测代理的致密气体分数和致密气体恒星的形成效率，取决于宿主星系和当地的环境。我们发现，致密气体的分数与恒星表面密度，气体表面密度，分子与原子的气体比例，和动态平衡压力。在EMPIRE中，每单位致密气体的恒星形成率与这些相同的环境参数反相关。因此，虽然稠密的气体在许多螺旋星系的中心区域看起来很丰富，但这些气体在形成恒星时似乎相对低效。这些结果与以前对附近星系和银河系中央分子带的研究结果在定性上一致。一阶，EMPIRE表明，在一个星系盘的条件设置的气体密度分布和HCN跟踪的致密气体显示环境依赖于恒星形成的关系。然而，我们的研究结果也显示了显着的（$\pm 0.2$ dex）星系到星系的变化。我们认为，气体结构低于我们的观察尺度和动力学效应也可能发挥重要作用。
2019-06-20 astro-ph.GA
Variation of Dense Gas Mass-Luminosity conversion factor with metallicity in the Milky Way
本文通过分析银河系内外不同金属丰度云团，发现致密气体质量-光度转换因子α_Q随金属丰度变化并给出校正公式，其中HCN比HCO⁺更敏感，该效应可部分解释中央分子区恒星形成率偏低的现象。
2025-03-11 astro-ph.GA
