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
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
Minimal HCN emission from Molecular Clouds in M33
由于HCN辐射已被证明是正在进行的恒星形成活动的线性示踪剂，我们已经搜索了附近星系M33中已知GMC的HCN（J = 1->0）辐射。沿任何视线都没有发现明显的HCN排放。我们发现两条视线CO-HCN的综合强度比高达280，几乎是6倍以上，发现在银河系的可比地区。恒星形成示踪剂表明，HCN与恒星形成率之比（L_HCN/M_SFR）比银河系（平均）和当地河外星系低6倍。简单的化学模型占太阳能下的N/O比表明，耗尽不能占高CO-HCN的比例。考虑到HCN的形成需要高消光（A_V > 4），低金属度可产生降低的粉尘屏蔽，从而产生高CO/HCN比。M33中GMC的湍流和结构与其他系统中的相似，因此这些差异不太可能是由不同的GMC性质造成的。由于较低的CO-HCN比率与恒星形成的最高速率有关，我们将赤字部分归因于GMC内的进化效应。
2011-04-20 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
Protonated hydrogen cyanide as a tracer of pristine molecular gas
本文利用IRAM-30 m和APEX-12 m观测首次揭示了HCNH$^{+}$在Serpens区域的分布，发现其丰度在冷且宁静的分子核中最高，并随H$_{2}$密度增加而降低，表明HCNH$^{+}$是探测原始分子气体的优秀示踪剂。
2023-08-29 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
Chemical tracers in proto-brown dwarfs: CN, HCN, and HNC observations
我们目前的结果从0/I类原棕矮星（原BD）的氮化学研究。我们用IRAM 30 m望远镜观测了7个原BD的CN（2-1）、HCN（3-2）和HNC（3-2）谱线。所有的原BD都显示出>20的大CN/HCN丰度比，以及接近或大于1的HNC/HCN丰度比。CN/HCN比值的增加可以用高紫外辐射通量来解释，该辐射通量来源于原BD中的活跃吸积区。原始BD的大于1的HNC/HCN比率可能是由低温和高密度的组合引起的。CN和HNC均与CO呈平坦分布，表明这些物种可在CO贫乏的区域生存。我们已经调查了这些物种的分子丰度与0/I类原恒星的原BD的相关性。我们发现CN（HCN）丰度的暂定趋势是约一个数量级的高（低）在原BD相比，原恒星。原始BD的HNC显示出几乎恒定的丰度，这与原恒星的~2个数量级的大范围不同。同样值得注意的是，最低光度天体的HNC/HCN丰度比有所上升，表明这一比例在低温环境下更高。在我们的样本中，相对进化的平类/II类棕矮星都没有HNC发射。HNC分子可以作为一种有效的示踪剂来寻找和识别早期的亚恒星质量天体。
2018-09-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
LEGO II: A 3 mm molecular line study covering 100 pc of one of the most actively star-forming portions within the Milky Way Disc
目前这一代的（亚）毫米望远镜已经使分子谱线发射成为研究河外星系的物理、运动学和化学性质的主要工具，但利用这些观测结果需要详细了解发射谱线在银河系内的起源。在本文中，我们提出了60 $^{\prime\prime}$（$\sim$ 3 pc）分辨率的观测，许多3毫米波段的分子线在一个大的地图W 49大质量恒星形成区（$\sim$ 100 $\times$ 100 pc在11千秒差距），这是采取的一部分，“乐高”IRAM-30米大项目。我们发现，分子谱线跃迁的空间范围或亮度与它们的临界密度没有很好的相关性，在估计谱线发射特性时，必须考虑突出丰度和光学深度。我们探讨如何总发射和发射效率（即每H $_{2}$柱密度的线亮度）的线发射作为分子氢柱密度和尘埃温度的函数而变化。我们发现，有没有一个单一的区域，这个参数空间负责最明亮，最有效地发射气体的所有物种。例如，我们发现HCN跃迁在高柱密度（$10^{22}$ cm $^{-2}$）和中等温度（35 K）下显示出高发射效率，而例如N $_2$ H $^+$朝向较低温度（$10^{22}$ cm $^{-2}$ ; <20 K）发射最有效。我们确定了$X_{\mathrm{CO} (1-0)} \sim 0.3 \times 10^{20} \mathrm{cm^{-2}(Kkms^{-1})^{-1}}$和$α_{\mathrm{HCN} (…
2020-09-03 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
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
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
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
Optical Depth Estimates and Effective Critical Densities of Dense Gas Tracers in the Inner Parts of Nearby Galaxy Discs
像HCN（1-0）或HCO+（1-0）这样的高临界密度分子线是我们研究目前银河系外距离恒星形成的致密分子气体的最佳工具。这些谱线的光学深度是估计激发发射所需的有效密度的关键因素。然而，在文献中，对这个量的限制甚至比高密度示踪剂本身的测量更少。在这里，我们结合了HCN，HCO+和HNC（1-0）及其光学薄同位素H13 CN，H13 CO+和HN 13 C（1-0）的新观测来测量同位素线比。我们使用IRAM 30米的大型计划EMPIRE和新的ALMA观测，一起针对6个附近的恒星形成星系的观测。使用光谱叠加技术，我们计算或放置在这些星系的内部HCN/H13 CN，HCO+/H13 CO+和HNC/HN 13 C线比的强上限。在简单的假设下，我们使用这些来估计目标活动内部区域中HCN（1-0）和HCO+（1-0）的光学深度为τ~2-11。因此，HCN、HCO+和HNC的临界密度分别降低到5-20 $\times 10^5$、1-3 $\times 10^5$和9 $\times 10^4$ cm-3之间的值。我们研究了有不同的光束填充因子，$η$，对这些估计的影响，并发现，有效的临界密度减少了一个因素的$\frac{η_{12}}{η_{13}}\,τ_{12}$。与NGC 5194和NGC 253中现有工作的比较表明，HCN/H13 CN和HCO+/H13 CO+比值在不确定度范围内与我…
2016-12-13 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
Water, methanol and dense gas tracers in the local ULIRG Arp 220: Results from the new SEPIA Band 5 Science Verification campaign
我们提出了一个线调查的超亮红外星系Arp 220，采取了新安装的SEPIA波段5仪器的APEX。我们说明了能力的SEPIA检测183.3 GHz的H2O 31，3 - 22，0线对大气中的H2O吸收功能。我们确认了HCN（2-1）线的先前探测，并探测到标准稠密气体示踪剂如HNC（2-1），HCO+（2-1），CS（4-3），C34 S（4- 3），HC 3 N（20-19）的新跃迁。我们还首次检测到HCN（2-1）v2=1和193.5GHz甲醇（4-3）基团。与以前的观测结果相比，兆脉泽水线没有时间变化，这似乎排除了该水线的活动星系核起源。相反，它可能倾向于热起源，但也可能是兆脉泽发射与光束中的恒星形成核心有关的迹象。最后，我们讨论了HCN，HNC，HCO+的新跃迁如何完善我们对Arp 220中ISM物理条件的认识。
2016-06-20 astro-ph.GA
A Hard X-ray Test of HCN Enhancements as a Tracer of Embedded Black Hole Growth
来自致密气体示踪剂HCN（相对于HCO $^+ $）的增强发射被认为是活动星系核（AGN）的一个特征。在以前的单碟毫米线巡天中，我们发现了HCN/HCO $ ^+ $（1-0）强度比与许多活动星系核一致的星系，但其中红外光谱诊断与活动星系核对热光度的几乎没有（$\lesssim15\% $）贡献一致。为了寻找公认的严重模糊AGN，我们提出并分析了\nustar硬X射线（3-79千电子伏）观测的四个这样的星系从大天文台全天LIRG调查。我们没有发现活动星系核的X射线证据，在三个系统和地方强大的上限的能量贡献的任何严重模糊（$N_{\rm H}>10^{24}$ cm $^{-2}$）活动星系核的辐射光度。X射线通量上限目前比XDR驱动的化学模型预测的驱动HCN增强所必需的通量低一个数量级。在第四个系统中，我们发现硬X射线过剩与活动星系核的存在相一致，但只贡献了辐射热光度的$\sim3\%$。也不清楚活动星系核是否在空间上与HCN增强有关。我们进一步探讨了HCN/HCO $^+$（对于几个$\mathrm{J}_\mathrm{upper}$水平）和$L_\mathrm{AGN}/L_\mathrm{IR}$之间的关系，用于文献中更大样本的系统。我们没有发现任何证据之间的相关性的线比和来自X射线的活动星系核分数，表明HCN/HCO $^+$强度比不是由活动星系核的能量优势驱动，也不是可…
2020-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dense Gas Tracers and Star Formation Laws in Active Galaxies: APEX Survey of HCN J=4-3, HCO+ J=4-3, and CS J=7-6
本文报道了用Acatama Pathfinder EXperiment 12-m望远镜对20个邻近恒星形成星系的HCN J=4 -3、HCO+ J=4-3和CS J=7-6的观测结果。结合文献中的4个HCN、3个HCO+和4个CS的探测结果，我们探索了分子气体的光度（L_gas）和红外发射的光度（L_IR）之间的经验联系，直到目前探测到的最高气体密度（10^6 - 10^8 cm-3）。对于具有大半径的邻近星系，我们测量了亚毫米光束尺寸（14”-18”）内的红外光度，以匹配分子发射。我们发现L_CS 76-L_IR和L_HCN 43-L_IR的斜率是线性的，而L_HCO+43-L_IR的斜率则是略微超线性的。L_CS 76-L_IR的相关性甚至可以延伸到八个光度量级以上，直到银河系致密核，其拟合关系为log（L_IR）=1.00（\pm 0.01）\times log（L_CS 76）+ 4.03（\pm 0.04）。这种线性相关性似乎适用于所有密度>10^4 cm-3的情况，这表明恒星形成速率与致密分子气体的自由落体时间尺度无关。
2014-02-05 astro-ph.CO 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
Molecular tracers of radiative feedback in Orion (OMC-1). Widespread CH+ (J=1-0), CO (10-9), HCN (6-5), and HCO+ (6-5) emission
年轻的大质量恒星控制着它们的物理条件、电离和它们诞生的分子云的命运。重要的是要找到示踪剂，帮助量化发生在不同尺度的恒星反馈过程。我们提供了几条亚毫米分子谱线的~85弧分^[2]速度分辨图，这些谱线指向最近的大质量恒星形成区OMC-1。观测到的旋转谱线包括很难从地面望远镜探测到的温暖和稠密的分子气体：CH+（1-0），CO（1 - 0 -9），HCO+（6-5）和HCN（6-5）。这些谱线描绘了一个延伸的但很薄的分子气体层，在高温压力下，P_th ~ 1 e7 - 1 e9 K/cm ~ 3，与OMC-1的FUV辐照表面有关。强烈的FUV场，从四边形星团的大质量恒星中出现，加热，压缩和光蒸发云的边缘。它还引发反应性分子如CH+的形成。CH+（1-0）发射与撞击云的FUV光子通量在空间上相关：G_0从1 e3到1 e5。在参数空间P_th/G_0 ~ [5e 3 - 8 e4] K/cm ~ 3中的等压PDR模型支持了这一关联。CH+（1-0）发射与振动激发的H2的扩展发射相关，与[CII] 158 μ m和CO 1 - 0 -9的扩展发射相关。这些相关性将CH+的存在与C+离子和FUV泵浦的H2（v>0）分子的可用性联系起来。秒差距尺度的CH+和窄线（dv ~ 3 km/s）的中JCO辐射来自扩展的PDR，而不是来自快震。PDR线示踪剂是来自年轻大质量恒星的恒星反馈的确凿证据。OMC…
2018-12-03 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
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
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
Electron Excitation of High Dipole Moment Molecules Reexamined
高偶极矩分子（如HCN）的辐射可以测定分子云的密度，通常被认为是追踪恒星形成的“致密”气体。我们评估电子激发在各种环境中的重要性。电子和H $_2$分子的速率系数之比，HCN的$\simeq$ 10 $^5$，产生了电子激发的要求，如果$n({\rm H}_2) \leq\ 10^{5.5} ~ \rm cm^{-3}$和$X({\rm e}^-) \geq\ 10^{-5}$，其中数值因子反映了临界值$n_{\rm{}c}({\rm H_2})$和$X^*({\rm{}e}^-)$。这表明，在大部分碳离子化的区域，$X({\rm e}^-)$将大到足以使电子激发显著。对于其他“高密度示踪剂”，包括HCO $^+$、CN和CS，情况通常类似。但临界电子丰度分数（$X^*({\rm e}^-)$）存在显着差异，该丰度由与H $_2$和e $^-$碰撞产生同等效应所需的值定义。例如，电子激发对于CO和C $^+$是不重要的。电子激发可能是导致某些分子云中致密气体示踪剂发射的空间范围惊人的原因（Pety et al. 2017; Kauffmann，Goldsmith et al. 2017）。在明亮星系的核区域观察到的HCN丰度和HCN/CO和HCN/HCO $^+$比的增强估计可能部分是高偶极矩示踪剂的电子激发的结果。电子激发的重要性将取决于详细的化学模型，这很可能是非稳态和非静态的…
2017-08-24 astro-ph.GA
On the density regime probed by HCN emission
本研究通过高分辨率磁流体动力学模拟后处理发现，HCN发射示踪的气体特征密度比传统认知低一个量级，还推导了不同密度阈值对应的HCN光度-质量转换因子并指出其存在的预测偏差。
2023-01-18 astro-ph.GA
Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) XI: CN and HCN as Tracers of Photochemistry in Disks
原行星盘表面层的紫外光化学作用显著地改变了它们相对于恒星形成前几个阶段的组成。CN/HCN的丰度比一直被用来追踪各种天体中的紫外光场，然而到目前为止，CN、HCN和圆盘中紫外光场之间的关系仍然不明确。作为ALMA大型计划MAPS（行星形成尺度上的ALMA分子）的一部分，我们以0.3“的分辨率对五个盘系统进行了CN N=1-0跃迁的观测。所有的磁盘显示明亮的CN发射$\sim$ 50-150 AU，随着扩散发射架延伸到600 AU。在所有的来源，我们发现，CN/HCN柱密度比增加与磁盘半径从约1至100，可能跟踪增加的UV渗透，增强选择性HCN在外盘的光解。此外，多个毫米灰尘的差距和环符合峰和谷，分别在CN/HCN的比例，这意味着一些毫米的子结构伴随着更高的磁盘层中的UV渗透的变化。CN/HCN比率通常较高（>1），这表明光化学成形盘化学组成是稳健的，并且还意味着CN是在大多数盘半径处的前生物学上感兴趣的腈基的主要载体。我们还发现，CN和HCN的局部柱密度是正相关的，尽管从垂直分层的磁盘区域发射，表明不同的磁盘层是化学联系。本文是《天体物理学杂志增刊》MAPS特刊的一部分。
2021-09-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of the Submillimeter Dense Molecular Gas Tracers in the Luminous Type-1 Active Nucleus of NGC 7469
我们提出了ALMA周期1观测的中央kpc区域的发光1型塞弗特星系NGC 7469前所未有的高分辨率（0.5 $"$ $\times$ 0.4 $"$ = 165 pc $\times$ 132 pc）在亚毫米波长。利用ALMA的宽带宽，我们同时获得了HCN（4-3），HCO $^+$（4-3），CS（7-6）和部分CO（3-2）的线型图，以及860 $μ$ m的连续谱。该区域由中心$\sim$ 1 $"$组成，周围是半径为$\sim$ 1.5 $"$ -2.5 $"$的星暴环。几个结构连接这些组件。除CO（3-2）外，这些致密气体示踪剂都明显地集中在中心$\sim$ 1 $"$上，表明它们适合于探测星系的核区。它们的空间分布与厘米波段和中红外波段的连续辐射很相似，但与光学辐射反相关，表明存在尘埃遮蔽的恒星形成。HCN（4-3）/HCO $^+$（4-3）和HCN（4-3）/CS（7-6）的积分强度比在活动星系核位置比在星暴环位置高，这与我们以前的发现（亚毫米HCN增强）一致。然而，尽管NGC 7469的X射线光度高出两个数量级以上，但NGC 7469活动星系核位置的HCN（4 -3）/HCO $^+$（4-3）比值（1.11 $\pm$ 0.06）几乎是低光度1型塞弗特星系NGC 1097相应值（2.0 $\pm$ 0.2）的一半。但这个比值与NGC 1068活动星系核附近的比值（…
2015-08-27 astro-ph.GA
Linking the dust and chemical evolution: Taurus and Perseus -- New collisional rates for HCN, HNC, and their C, N, and H isotopologues
HCN、HNC和它们的同位素体是普遍存在的分子，可以作为化学温度计和演化示踪剂来表征恒星形成区域。尽管它们在携带对恒星形成区域的化学和演化研究至关重要的信息方面很重要，但其中一些分子的碰撞率在过去还没有用于严格的研究。我们进行了最新的气体和尘埃的化学特性的两个不同的恒星形成区域，TMC 1-C和NGC 1333-C7，使用新的碰撞速率的HCN，HNC，和他们的同位素。我们研究了环境和恒星反馈在它们的化学和演化中可能产生的影响。通过毫米波观测，我们得到了它们的柱密度、C和N同位素分数、同分异构比和氘分馏。在3毫米和850 $μ$米的连续数据，使我们能够计算的发射率光谱指数，并寻找晶粒生长作为一个进化的示踪剂。H $^{13}$ CN/HN $^{13}$ C比率与HCN的氘分数呈线性相关，因此其可容易地用作温度的代表。光谱指数$(β\sim 1.34-2.09)$与H $^{13}$ CN/HN $^{13}$ C比值呈试探性的负相关关系，表明在演化的、较热的和较少氘代的源中晶粒生长。与TMC 1-C不同，NGC 1333-C7观测到的尘埃温度和光谱指数的南北梯度表明来自NGC 1333主云的反馈。通过对这两个恒星形成区的最新表征，我们发现化学和物理性质是密切相关的。尘埃温度，氘分数，和光谱指数是互补的演化示踪剂。大尺度环境因素可能主导着星团形成区的化学和演化。
2022-12-15 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
The HNC/HCN Ratio in Star-Forming Regions
HNC和HCN通常用作分子云中的致密气体示踪剂，是一对异构体，由于温度依赖性，异构体特异性的形成和破坏途径，它们具有作为温度探针的巨大潜力。先前对HNC/HCN丰度比的观测表明，该比值随着温度的升高而降低，这是标准天体化学模型无法重现的。我们已经进行了详细的参数研究，环境特征和化学反应的影响HNC/HCN的比例，从而可以有助于观察到的依赖性。使用现有的气体和气体颗粒模型更新新的反应和反应障碍，我们发现，在静态模型中的H + HNC气相反应调节HNC/HCN的比例在所有条件下，除了非常早期的时候。我们定量地限制了H丰度和H + HNC反应势垒的组合，可以解释所观察到的HNC/HCN温度依赖性，并讨论了新的量子化学计算的影响。在预热模型中，气体-颗粒化学对预测的HNC/HCN比率有重要贡献，因此理解恒星形成的动力学是模拟HNC/HCN系统的关键。
2014-04-21 astro-ph.GA
PRUSSIC II -- ALMA imaging of dense-gas tracers in SDP.81: Evidence for low mechanical heating and a sub-solar metallicity in a z=3.04 dusty galaxy
本研究利用深度ALMA观测在z=3.042星系SDP.81中探测到HCO+(4-3)发射，发现异常高的HCO+/HCN强度比，通过光解离区域建模揭示其具有低机械加热和亚太阳金属量，并报告了前景透镜星系的CO吸收及伴星系的CO发射。
2023-09-25 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
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
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
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
Dense-gas tracers and carbon isotopes in five 2.5<z<4 lensed dusty star forming galaxies from the SPT SMG sample
在高z尘埃恒星形成星系中观察到的高SFR的起源仍然未知。大部分致密分子气体可能提供部分解释，但在以恒星形成为主的高z系统中，致密气体的数量几乎没有观测限制。我们提出了我们的ALMA计划的结果，针对稠密气体示踪剂（HCN（5-4），HCO+（5-4），和HNC（5-4））在5个强透镜星系的SPT SMG样本。我们在z=2.51处在SPT-125-47中检测到这些谱线中的两条（SNR>5），并且在z=3.16处在SPT 0551 -50中试验性地检测到所有三条（SNR~3）。由于我们的目标线的一个显着的分数是没有检测到的，我们开发了一种统计方法，以获得无偏的平均属性，同时考虑到检测和非检测。平均而言，我们的源的HCN（5-4）和HCO+（5-4）光度比基于局部L 'HCN（5-4）-LIR关系的预期暗约1.7倍，但该偏移仅对应于约2 sigma。我们发现，HCO+/HCN和HNC/HCN的流量比是兼容的统一。第一个比率预期用于PDR，而第二个比率与PDR或XDR和/或HNC的中IR泵浦一致。我们的来源是在高端的恒星形成效率之间的本地关系，确定使用LIR/[CI]和LIR/CO的比率，和致密气体的分数，估计使用HCN/[CI]和HCN/CO的比率。在SPT 0125 -47中，我们发现追踪致密气体（HCN，HCO+）和低密度气体（CO，[CI]）的谱线的速度分布是相似的。除了这些谱线，我…
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Surveying the Whirlpool at Arcseconds with NOEMA (SWAN). IV. Extent of active galactic nucleus feedback on the interstellar medium
Universität Bonn（波恩大学）；Observatorio Astronómico Nacional (IGN)（国家天文台（西班牙地理与测绘研究所））；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Center for Cosmology and Astro-Particle Physics, Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与天体粒子物理中心）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Max Planck Institute for Radio Astronomy（马克斯·普朗克射电天文研究所）；University of Arkansas（阿肯色大学）
研究通过SWAN数据探讨M51中AGN反馈对星际介质的影响，利用分子气体踪迹和发射线比值函数分析，揭示AGN反馈的双阶段机制。
2026-04-16 astro-ph.GA
A multi-scale investigation into the diagnostic potential of the HCN/HCO$^+$ ratio for AGN and starburst activity in nearby galaxies
本文评估了高空间分辨率下高J跃迁HCN/HCO+比率作为区分附近星系AGN与星暴活动可靠诊断工具的潜力，发现其区分能力受分辨率影响且升高比率由HCN丰度增强驱动。
2025-03-26 astro-ph.GA
Dense gas tracers in and between spiral arms: from Giant Molecular Filaments to star-forming clumps
本文测绘两条旋臂与旋臂间巨分子丝的多种致密分子线，发现N₂H⁺最能示踪真正致密气体，而环境差异主要来自中等密度示踪剂及分辨率与度量选择。
2025-06-11 astro-ph.GA
Probing X-ray irradiation in the nucleus of NGC 1068 with observations of high-J lines of dense gas tracers
结合高J分子谱线，我们的目标是限制在塞弗特2星系NGC 1068的中心区域的致密气体的物理条件，并确定AGN或星爆贡献的签名。我们用麦克斯韦望远镜观测了NGC 1068中HCN、HNC和HCO+的J=4-3跃迁，以及CN的N_J=2_{5/2}-1_3/2}和N_J=3_{5/2}-2_5/2}跃迁。根据谱线强度比和辐射转移模型，我们估计了HCN、HNC和CN的激发条件。我们发现，HCN、HNC、CN和高J HCO+的体发射来自n（H_2）≥ 10^5 cm^-3的稠密气体。然而，低J的HCO+谱线（主要是HCO+柱密度）追踪的是密度较低（n（H_2）<10^5 cm^-3）和温度较低（T_K<=20 K）的气体，而高J的HCO+谱线则来自温度较高（>30 K）的气体。HCO+ J=4-3谱线强度与较低的跃迁谱线和HCN J=4-3谱线相比，支持局部XDR环境的影响。估算的N（CN）/N（HCN）~（1-4）柱密度比表明XDR/AGN环境可能有X射线或冲击引起的颗粒表面化学贡献。
2009-06-28 astro-ph.CO 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
Dense Molecular Gas: A Sensitive Probe of Stellar Feedback Models
我们发现，在致密的（n>> 1 - 0^4 cm^-3）恒星形成团块中，GMC气体（n>100 cm^-3）的质量分数可以用致密的分子示踪剂（L_HCN/L_CO（1-0））观测到，它是恒星反馈强度和机制的灵敏探针。使用高分辨率的星系尺度模拟与pc尺度分辨率和明确的模型，从辐射压力，光电离加热，恒星风和超新星（SNe）的反馈，我们作出预测的致密分子气体示踪剂作为GMC和星系属性的函数和恒星反馈的效率。在弱/无反馈的模型中，GMC中的大部分质量坍缩成致密的亚单元，预测L_HCN/L_CO（1-0）比比观察到的大一个数量级。相比之下，直接从恒星演化计算中获得反馈特性的模型预测的致密气体示踪剂与观测结果吻合得很好。改变SNe的强度或时间往往会使系统沿着L_HCN-L_CO关系移动，而不是离开该关系（因为SNe加热低密度材料，而不是高密度气体）。然而，改变辐射压力的强度（它在最高密度气体中有效地起作用）对LHCN的影响要比对LCO的影响大得多。我们预测稠密气体的比例（LHCN/LCO（1-0））随着GMC表面密度的增加而增加，这驱动了LHCN/LCO（1 -0）随SFR和光度的变化趋势，这已经被初步观察到。我们的研究结果作出具体的预测，在异常密集的环境，如ULIRGs和星系核（包括银河系中心）的致密气体示踪剂的增强。
2013-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
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
The properties and kinematics of HCN emission across the closest starburst galaxy NGC 253 observed with ALMA
本研究利用 ALMA 对最近星暴星系 NGC 253 中的 HCN 发射进行高分辨率观测，分析了 HCN(1-0)/CO(2-1) 比率的强度对比与运动学，揭示了致密气体的分布特征、环境依赖性及恒星形成效率的转变。
2024-03-20 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
NEATH III: a molecular line survey of a simulated star-forming cloud
本文通过自洽动力学与化学演化模拟，系统研究了分子云中CO同位素及多种致密气体示踪剂的谱线发射，发现N₂H⁺是优于HCN的高密度气体示踪剂，并证明大尺度环境对前恒星核谱线性质有重要影响，孤立核模型不足以解释观测。
2024-06-10 astro-ph.GA
Does the HCN/CO ratio trace the star-forming fraction of gas? I. A comparison with analytical models of star formation
我们使用档案ALMA观测HCN和CO $J=1-0$转换，除了在93 GHz的无线电连续，以评估致密气体，恒星形成，和气体动力学之间的关系，在十个附近的（U）LIRGs和晚型星系中心。我们框架我们的结果的背景下，湍流和gravoturbulent模型的恒星形成，以评估如果HCN/CO比跟踪引力约束，恒星形成气体的分子云（$f_\mathrm{grav}$）在sub-kpc尺度在附近的星系。我们确认HCN/CO比是气体的示踪剂以上$n_\mathrm{SF}\approx10^{4.5}$ cm $^{-3}$，但亚kpc的变化HCN/CO不普遍跟踪$f_\mathrm{grav}$。我们发现了强有力的证据，使用不同的恒星形成密度阈值模型，这是能够重现在$t_\mathrm{dep}$和$ε_\mathrm{ff}$中观察到的趋势，固定阈值模型不能。复合对数正态和幂律模型在再现观察到的趋势方面优于纯对数正态模型，即使使用固定的幂律斜率。复合模型能够更好地再现气体的恒星形成特性，这提供了额外的间接证据，表明每自由落体时间的恒星形成效率与引力束缚气体的比例成正比。
2023-01-16 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
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
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
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
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
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
Line Profiles of Cores within Clusters. III. What is the most reliable tracer of core collapse in dense clusters?
最近的观测和理论研究强调了分子云内的网状结构作为恒星形成场所的重要性。由于这样的环境比孤立的核心更复杂，因此有必要了解从具有非球形几何形状的坍缩核心观察到的线轮廓如何受到细丝的影响。在这项研究中，我们调查线轮廓的不对称性进行辐射转移计算的流体动力学模型的三个崩溃的核心，嵌入在细丝。我们将结果与孤立核心的预期结果进行比较。我们使用常数丰度定律模拟了光学厚（HCN，HCO $^+$）和光学薄（N $_2$ H $^+$，H $^{13}$ CO $^+$）分子的五个最低转动跃迁线（J = 1-0，2-1，3-2，4-3和5-4）。我们发现，不到50%的模拟（1-0）过渡线显示蓝色的下落不对称，由于周围的灯丝遮蔽。然而，当在（4-3）转变中观察时，具有蓝色不对称发射线轮廓的塌陷芯的分数上升到90%。由于朝向坍缩核心的致密气体可以激发更高的转动态，因此上能级跃迁更有可能产生蓝色的不对称发射轮廓。我们的结论是，即使在不规则的，嵌入式核心可以跟踪下落气体运动与蓝色不对称线轮廓的光学粗线观察更高的过渡。HCN的（4-3）跃迁是塌缩运动的最佳示踪剂，但HCN和HCO的（3-2）和（5-4）跃迁$^+$也是很好的示踪剂。
2014-07-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
