A sensitive, high-resolution, wide-field IRAM NOEMA CO(1-0) survey of the very nearby spiral galaxy IC 342
本文利用IRAM NOEMA对近邻旋涡星系IC 342进行高分辨率宽视场CO(1-0)巡天,分解出600余个巨分子云并研究其维里平衡、面密度和线宽等性质,估算了恒星形成效率,并探讨了棒驱动气体内流对中心气体集中和核星团形成的作用。
2023-10-10 astro-ph.GA
The IRAM-30m line survey of the Horsehead PDR: II. First detection of the l-C3H+ hydrocarbon cation
我们首次在星际介质中探测到l-C_3 H ~+烃。Horsehead WHISPER项目是在两个位置进行的毫米无偏线测量,即光解离区(PDR)和附近的屏蔽核心,揭示了一组一致的八条朝向PDR位置的未识别线。其中六个被检测到具有从6到19的信噪比,而最后两个被试验性地检测到。大多数噪音以相同的频率出现在距离不到40英寸的致密核心。我们同时拟合1)线性转子的旋转和离心畸变常数,以及2)位于八个预测频率处的高斯线形。用线性转子模型可以精确地拟合所观察到的谱线,这意味着电子基态为1 σ。推导出的转动常数为Be= 11244.9512 +/-0.0015MHz,与1-C_3H的转动常数接近。因此,我们将这些线与I-C3 H+烃阳离子相关联,这使我们能够约束小烃的化学性质。然后使用旋转图来推断激发温度和柱密度。最后,我们比较的丰度的Meudon PDR光化学模型的结果。
2012-10-30 astro-ph.GA
New Constraints on the $^{12}$CO(2-1)/(1-0) Line Ratio Across Nearby Disc Galaxies
CO(2-1)和CO(1-0)线都被用来追踪星系中分子气体的质量。在使用不同谱线的研究之间转换分子气体质量估计值需要很好地理解CO(2-1)与CO(1-0)比率$R_{21}$的行为。我们将IRAM 30-m EMPIRE调查的新的高质量CO(1-0)数据与HERACLES,PHANGS-ALMA和新的IRAM 30-m M51大型计划的最新可用CO(2-1)地图进行比较。这使我们能够以27”(${\sim} 1{-}2$ kpc)的分辨率测量附近9个大质量恒星形成螺旋星系的整个恒星形成盘上的$R_{21}$。当我们对所有单个星系的亮度加权平均时,我们发现一个平均的$R_{21} = 0.64\pm0.09$。这一结果与文献$R_{\rm 21, lit}~=~0.59^{+0.18}_{-0.09}$中单点测量得出的盘状星系的平均比率一致。与数据中的点对点分散相比,该比率显示出弱的径向变化。在九个目标中的六个中,$R_{21}$相对于全星系平均值的中心增强是$\sim 10{-}20\%$级。我们估计在固定的银河系中心半径下,在$R_{21}$中$\sim$的方位角散射为20%,但这种测量受到我们相对粗糙的1.5 kpc分辨率的限制。我们发现$R_{21}$和CO亮度温度,IR强度,70-160 $ μ$ m比,和IR-CO比之间的轻度相关性。所有的相关性表明,$R_{21}$增…
2021-03-18 astro-ph.GA
Molecular gas and star formation within 12 strong galactic bars observed with IRAM-30m
虽然一些星系棒显示出最近的大质量恒星形成(SF),但另一些则缺乏SF。低SF水平的酒吧是否是低恒星形成效率(SFE),低气体流入率或动力学效应的结果,仍然是一个争论的问题。我们进行了多波长分析12个强棒大质量星系,选择主机不同程度的SF沿酒吧主轴没有任何事先条件的气体含量。我们用IRAM-30 m望远镜观测了条内的CO(1-0)和CO(2-1)发射,我们用它来估计分子气体质量。SF率(SFR)是根据GALEX近紫外线和远紫外线(UV)以及WISE 12和22微米图像在光束指向内计算的,覆盖了整个酒吧范围。我们在所有被探测的星系中发现了分子气体。棒中的SFE在星系之间的变化高达一个数量级。平均而言,SFE沿着条大致恒定。SFE与文献报道的螺旋星系的平均值没有显着差异。有趣的是,宿主星系的总恒星质量越高,其条内的SFE就越低。特别是,我们样本中具有最低SFE和SFR表面密度的两个星系(NGC 4548和NGC 5850)也是拥有大规模凸起和过去与附近同伴相互作用的迹象的星系。在强酒吧的SFE没有系统地抑制(无论是在中央,中间或酒吧的端部)。环境和内部淬火可能是负责最低的SFE在这项工作中报告(摘要)。
2021-10-23 astro-ph.GA
Lambda = 3 mm line survey of nearby active galaxies
我们使用IRAM 30米望远镜观测了朝向星暴星系M83,M82和NGC 253,AGN M51,NGC 1068和NGC 7469以及ULIRG Arp 220和Mrk 231中心区域的频率范围[86-116]GHz。假设LTE条件,我们计算了27个分子和10个同位素体的柱密度。其中,我们报告的第一次试探性的检测CH 3CHO,HNCO,和NS在M82和,第一次在河外介质,HC 5 N在NGC 253。Halpha重组系仅在M82和NGC 253中发现。HC 3 N的振动激发线仅在Arp 220中检测到。CH 3CCH发射只在星暴主导的星系中看到。通过比较星系之间的丰度分数,我们寻找最适合研究星暴,AGN和ULIRG化学的分子,以及同一组内星系之间的差异。
2015-04-14 astro-ph.GA
Exploring the millimetre emission in nearby galaxies: analysis of the edge-on galaxy NGC 891
在IMEGIN(Interpreting the Millimeter Emission of Galerkin with IRAM and NIKA 2)Large Program的框架内,利用IRAM 30-m望远镜和NIKA 2相机对NGC 891星系的边缘进行了1.15和2 mm的新观测。通过使用多波长的地图(从中红外到厘米波长),我们执行SED拟合,以提取星系的物理性质的全球和本地($\sim$千秒差距)尺度。对于观测结果的解释,我们使用了最先进的SED拟合代码HerBIE(灰尘排放的分层贝叶斯推断)。观测结果表明,在毫米波长的星系形态,类似于亚毫米观测跟踪的冷尘埃排放和分子气体。在NIKA 2波段的无线电发射的贡献是非常小的(在1.15毫米和$\sim10\%$在2毫米可忽略不计),而它占主导地位的总能量预算在较长的波长(超过5毫米)。在局部尺度上,自由-自由辐射的分布类似于尘埃热辐射的分布,而同步辐射的分布显示出沿星系盘长轴的缺陷。
2021-11-02 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
Probing the CO and methanol snow lines in young protostars. Results from the CALYPSO IRAM-PdBI survey
上下文“雪线”,标志着大量挥发物冻结在尘埃颗粒表面的区域,对行星的生长和原行星盘的整体组成起着重要作用。它们已经可以在年轻得多的低质量0级原恒星的包络中观察到,这些原恒星仍处于早期的重吸积阶段。目的。我们的目标是利用不同种类的冰的升华区域的信息来了解信封的化学,它的温度和密度结构,以及吸积过程的历史。方法.作为CALYPSO IRAM大型计划的一部分,我们利用IRAM Plateau de Bure干涉仪在亚弧秒分辨率下对邻近的0类原恒星进行了C $^{18}$ O,N $_2$ H $^+$和CH $_3$ OH的观测。对于其中的四个源,我们使用化学代码和辐射转移模块模拟了发射。结果我们在NGC 1333-IRAS 4 A、NGC 1333-IRAS 4 B、L1157和L1448 C中观察到C $^{18}$ O和N $_2$ H $^+$的反相关性,其中由于N $_2$ H $^+$被CO化学破坏,N $_2$ H $^+$在中心峰C $^{18}$ O发射周围形成环。模型和观测的发射区域匹配1200的CO结合能K,其高于纯CO冰的结合能($\sim$ 855 K)。此外,我们发现非常低的CO丰度内的雪线在我们的来源,大约一个数量级低于总CO丰度观察到的气体在大规模的分子云耗尽之前设置。结论.高CO结合能可能暗示CO在极性冰环境中被冻结,如无定形水冰或在非极性CO $_2$丰…
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dense Gas, Dynamical Equilibrium Pressure, and Star Formation in Nearby Star-Forming Galaxies
我们使用新的ALMA观测研究致密气体分数,恒星形成率,并在整个内部区域的四个本地星系的局部环境之间的连接显示了广泛的分子气体耗尽时间。我们绘制了HCN(1-0)、HCO $^+$(1-0)、CS(2-1)、$^{13}$ CO(1-0)和C $^{18}$ O(1-0)在每个靶的内部几kpc的分布图。我们结合这些数据与短间距的信息从IRAM大型程序EMPIRE,档案CO地图,示踪剂的恒星结构和最近的恒星形成,最近HCN调查Bigiel等人。和Usero等人。我们测试的程度在致密气体部分驱动器的变化在SFR。$I_{HCN}/I_{CO}$(追踪致密气体部分)与$I_{CO}$(追踪分子气体表面密度)、恒星表面密度和动态平衡压力$P_{DE}$密切相关。因此,$I_{HCN}/I_{CO}$变得非常低,HCN变得非常微弱,在大的银河系中心半径,低至$I_{HCN}/I_{CO} \sim 0.01$的比例变得普遍。致密气体形成恒星的能力,$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$(其中$Σ_{dense}$由HCN强度追踪,恒星形成速率由H $α$和24 $μ$ m的组合追踪),也取决于环境。$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$在高气体表面密度、高恒星表面密度和高$P_{DE}$的区域减小。从统计上看,环境与$Σ_{SFR}/Σ_{dense}$和$I_{HCN}/I_{CO}$的相关…
2018-03-28 astro-ph.GA
A molecular line survey toward the nearby galaxies NGC 1068, NGC 253, and IC 342 at 3 mm with the Nobeyama 45 m radio telescope: The data
本文介绍了用Nobeyama 45 m射电望远镜在3 mm波长($\sim$ 85- 116 GHz)对邻近星系NGC 1068、NGC 253和IC 342进行分子谱线巡天的观测数据。在IC 342中,首次报道了在3 mm区域具有高光谱分辨率的线测量。NGC 1068是附近的一个富含气体的星系,其X射线来自活动星系核(AGN),而NGC 253和IC 342是附近的富含气体的星系,具有原型恒星爆发。这些星系有助于研究X射线和紫外线辐射对分子丰度的影响。测量结果的均方根噪声水平为几mK($T\rm{_A^*}$)。因此,我们可以获得这些星系在3 mm区域的几乎完整的数据:我们检测到19- 23种分子物种,这取决于星系,包括几个新的检测(例如,IC 342中的环状-C $_3$ H $_2$)。我们发现NGC 1068中HCN、CN和HC $_3$ N相对于$^{13}$ CO的强度显著强于NGC 253和IC 342中的强度。另一方面,在NGC 1068中未检测到CH $_3$ CCH。我们用单碟望远镜中45米望远镜的窄光束(15 $''$ .2- 19 $''$ .1),特别是选择性地观测了NGC 1068中靠近环核盘(CND)的分子气体,获得了这些结果。我们在NGC 1068中的线强度与已经报道的IRAM 30米射电望远镜获得的线强度进行了比较。结果,发现每条线的强度比具有关于…
2019-02-28 astro-ph.GA
Dense Molecular Gas in Nearby Gas-rich Active Galaxies
我们提出了3毫米观测IRAM 30米望远镜附近的十个富含气体的活动星系跨越三个数量级的红外光度。在我们的样本中的大多数星系中同时检测到HCO+(1-0)、HCN(1-0)和C2 H(1-0)的发射线。我们还在四个星系(IC 694,NGC 3690,NGC 4258和NGC 6240)中初步探测到了稀有同位素H13 CN,HC 15 N和H13 CO+。我们的估计表明,HCN的光学厚度在这些星系(τ ~ 1-5)是低到中等。在比较了不同分子发射谱线的强度比后,(HCN/HCO ~+,C_2H/HCN,C_2H/HCO ~+)与红外发光度(LIR)的关系,发现在五种复合物的红外发光样品中,(AGN+Starburst)星系,这些比率随LIR而变化:HCN/HCO+比率随着LIR而增加,这与先前的研究一致,而在复合星系中,C_2H/HCN和C_2H/HCO ~+比值都有随LIR增加而减小的趋势。虽然我们的样本是有限的,这种趋势可能意味着总的气体密度和星系的红外光度之间的关系。
2011-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for signs of jet-driven negative feedback in the nearby radio galaxy UGC 05771
流体动力学模拟预测,年轻射电源的喷流可以通过向星际介质(ISM)注入热量和湍流来抑制宿主星系中的恒星形成。为了研究年轻射电源星系中喷流与ISM的相互作用,我们对早型星系UGC 05771中的$z = 0.025$致密陡谱射电源进行了多波长研究.利用Keck/OSIRIS观测,我们探测到H \textsubscript{2} 1- 0 S(1)和[Fe \textsc{ii} ]在100秒秒pc半径处的发射,它追踪了被喷流向外加速到低速的受冲击的分子和电离气体,产生了“失速风”。在千秒差距半径,我们检测到冲击电离气体从CALIFA调查的观察,覆盖面积远大于pc尺度的无线电源。我们发现,现有的干涉射电观测未能恢复大部分的源的总流量,这表明可能存在喷流等离子体的kpc尺度,这是一致的,在宿主星系的冲击气体的程度。为了研究UGC 05771的恒星形成效率,我们获得了IRAM CO观测数据来分析分子气体的性质。我们发现UGC 05771位于Kennicutt-Schmidt关系之下,尽管我们无法确定喷流的直接相互作用是否抑制了恒星的形成。这一结果表明,喷流在调节致密射电源的宿主星系中的恒星形成方面可能是重要的。
2019-08-31 astro-ph.GA
The resolved star-formation relation in nearby active galactic nuclei
本文分析了四个低光度活动星系核(AGN)中心高密度区的恒星形成率(SFR)面密度(sigmasfr)与分子气体质量面密度(sigmahtwo)之间的内在空间尺度,即巨分子云(10-150 pc)尺度下的Kennicutt-Schmidt(K-S)关系。我们使用干涉IRAM CO(1-0)和CO(2-1)以及SMA CO(3-2)发射线图来导出sigmahtwo和HST-Halpha图像来估计sigmasfr。每个星系的特点是在20至200 pc的空间尺度上有一个独特的分子SF关系。K-S关系可以是次线性的,也可以是超线性的,斜率范围从0.5到1.3。耗尽时间从1到2 Gyr不等,与附近正常星系的结果一致。这些发现的有效性与使用哪种跃迁CO(1-0)、CO(2-1)或CO(3-2)来推导sigmahtwo无关。由于恒星形成反馈、云的寿命、湍流级联或磁场,K-S关系可能在小空间尺度(<100 pc)上退化。然而,我们没有找到明确的证据,即使在小到20 pc的尺度上,这可能是因为星系中心的GMC密度更高,必须抵抗更高的剪切力。在10和100 Msun/pc 2之间发现的sigmahtwo和sigmasfr之间的比例即使在高密度(10^3 Msun/pc 2)下也是有效的。然而,通过采用一个共同的CO到H2的转换因子(alpha_CO),星系的中心区域对于一个给定的气体柱有比模型预期的更高…
2015-03-13 astro-ph.GA
Measuring the ISM Content of Nearby, Luminous, Type 1 and Type 2 QSOs through CO and [C II]
该研究通过观测邻近高光度1型和2型类星体的CO与[C II]谱线,比较其与高光度红外星系的气体性质和恒星形成效率,发现2型类星体或源自红外星系,但可能并非1型类星体的前身体,挑战传统演化场景。
2025-02-13 astro-ph.GA
JWST Discovery of a Very Fast Biconical Outflow of Warm Molecular Gas in the Nearby Ultra-Luminous Infrared Galaxy F08572+3915 NW
本研究利用JWST/MIRI中分辨率光谱观测,在近邻ULIRG F08572+3915 NW中发现千秒差距尺度的高速双锥状暖H₂外流,支持掩埋类星体通过高速外流影响宿主星系演化的图景。
2024-12-08 astro-ph.GA
The Variation in Molecular Gas Depletion Time among Nearby Galaxies: What are the Main Parameter Dependencies?
我们重新分析了全球分子气体耗尽时间(Tdep)和星系参数,包括恒星质量,比恒星形成率(sSFR),恒星质量表面密度和浓度指数之间的相关性。该分析基于COLD GASS巡天,其中包括恒星质量在1 - 0^1 - 0 - 1 - 0^11.5 Msun范围内的星系,分子气体质量估计来自CO(1-0)线测量。我们改进了Saintonge等人(2011 b)的先前工作,使用GALEX FV和WISE 22微米数据的组合估计SFR,并在IRAM光束尺寸设置的固定孔径内推导Tdep。在我们的新研究中,我们发现相关性的离散度要小得多。Tdep对星系结构参数如恒星质量表面密度和浓度指数的依赖性现在很弱或不存在。与之前的工作存在差异,因为尘埃灭绝与星系结构参数密切相关。我们进一步证明,“主要”的全球参数的相关性是Tdep和sSFR之间,所有其他剩余的相关性可以被证明是由这种主要的依赖性。这意味着具有高电流对过去平均恒星形成活动的星系将更快地耗尽其分子气体库。然后,我们分析分子气体耗尽时间1千秒差距尺度的星系盘使用的数据从赫拉克利斯调查。有非常好的协议之间的全球Tdep与sSFR关系的冷气体星系和1千秒差距尺度的网格区域的磁盘派生。Tdep和sSFR之间的强相关性在log(SFR/M*)= -11.5到-9的Tdep中连续地延伸超过10倍,即从盘的几乎静止的斑块到具有非常强的恒星形成的盘区域。这导致的…
2015-01-09 astro-ph.GA
Molecular Gas in SAURON Early-Type Galaxies: Detection of 13CO and HCN Emission
在一个研究邻近正常早型星系中恒星形成与分子气体性质关系的试点项目中,我们利用IRAM 30 m望远镜观测了SAURON样本中4个12 CO发射最强的星系的13 CO(J=1-0)、13 CO(J=2-1)、HCN(J=1-0)和HCO+(J=1-0)谱线发射。我们报告的检测13 CO排放在所有四个SAURON源和HCN排放在三个来源,而没有HCO+排放被发现在我们的检测限的四个星系。我们发现三个SAURON星系的~(13)CO/~(12)CO比值比不同哈勃类型星系的略高。所有四个SAURON星系的HCN/12 CO和HCN/13 CO比值类似于附近的Seyfert和矮星系,具有正常的恒星形成率,而不是星暴星系。发现HCN/HCO+比率相对较高(即,>1)在三个SAURON星系中检测到HCN发射,模仿其他恒星形成星系的行为,但高于星暴星系。与大多数星系相比,13 CO在四个SAURON星系中有三个增强(相对于12 CO),HCO+在三个星系中较弱(相对于HCN)。在HCN中检测到的所有三个星系都遵循标准的HCN-红外光度和致密气体分数-恒星形成效率相关性。正如12 CO观测所表明的那样,当用红外辐射追踪时,三个SAURON星系中的恒星形成似乎遵循与不同哈勃类型星系相同的物理定律。然而,恒星形成率和致密分子气体的比例并没有达到在附近星暴星系中发现的高值,而是类似于附近正常的恒星形成星系…
2010-05-31 astro-ph.GA
A 3 mm Spectral Line Survey toward the Barred Spiral Galaxy NGC 3627
我们用IRAM 30 m望远镜和Nobeyama 45 m望远镜在3 mm波段对附近的棒旋星系NGC 3627的旋臂、棒端和核区进行了谱线巡天观测。在2 mm带中对螺旋臂和杆端进行额外观察。我们检测到8,11,和9个分子物种的螺旋臂,酒吧结束,和核区域,分别。这三个区域的恒星形成活动是不同的,特别是NGC 3627的核心被称为LINER/Seyfert 2型核。尽管存在这些物理差异,但三个区域的化学组成却有着惊人的相似之处。这一结果意味着,与这些区域相关的特征化学成分对恒星形成率等局部物理条件不敏感,因为这种局部效应会被1千秒差距尺度上的长期静止分子气体所掩盖。此外,观测到的化学成分也与我们银河系的分子云和M51旋臂相似,其元素丰度接近NGC 3627。因此,本研究为我们提供了一个标准的模板,扩展的分子云的化学成分与太阳金属在附近的星系。
2019-04-29 astro-ph.GA
Constraining Millimeter Dust Emission in Nearby Galaxies with NIKA2: the case of NGC2146 and NGC2976
研究利用 NIKA2 在 1.15 和 2 毫米对 NGC2146、NGC2976 成图,并以贝叶斯 SED 建模揭示尘埃温度、发射率与恒星形成活动的关系。
2023-10-05 astro-ph.GA
The Weak Carbon Monoxide Emission In An Extremely Metal Poor Galaxy, Sextans A
一氧化碳(CO)是气体的主要冷却剂之一,也是螺旋星系中分子气体的一种容易获得的示踪剂,但目前还不清楚CO是否在贫金属矮星中起着类似的作用。我们用IRAM 30 m进行了一次深度观测,通过瞄准附近一个金属含量极低的星系Sextans A中最亮的远红外峰来寻找CO发射。一个弱的CO J=1-0的发射,这已经是微弱到足以放置一个强约束的转换因子(a_CO)从CO光度的分子气体质量,是从空间分辨的尘埃质量地图。a_CO至少是银河系的七百倍。这表明CO的辐射在极端贫金属的星系中非常微弱,挑战了它在这些星系中作为冷却剂的作用。
2015-04-07 astro-ph.GA
A 2-3 mm high-resolution molecular line survey towards the centre of the nearby spiral galaxy NGC 6946
星系中心复杂的物理、运动学和化学性质使它们成为用分子谱线发射研究的有趣环境。利用IRAM Plateau de Bure干涉仪对邻近双棒旋星系NGC 6946的中心$2-4$“(${\sim}75{-}150$ kpc)进行了2和3 mm波段的观测.我们检测光谱线从10个分子:CO,HCN,HCO $^+$,HNC,CS,HC $_3$ N,N $_2$ H $^+$,C $_2$ H,CH $_3$ OH,和H $_2$ CO。我们补充这些与已发表的1毫米CO观测和33 GHz连续观测探索恒星形成率表面密度${Σ_{\mathrm{SFR}}}$在150 pc尺度。在本文中,我们分析了与NGC 6946 $-$的内部酒吧的核区(NUC),北部(NBE),和南部的内部酒吧端(SBE),我们专注于短间距校正体(CO)和致密气体示踪剂(HCN,HCO $^+$,和HNC)。我们发现,HCO $^+$与${Σ_{\mathrm{SFR}}}$的相关性最好,但致密气体分数($f_{\mathrm{dense}}$)和致密气体的恒星形成效率(${\mathrm{SFE_{dense}}}$)拟合显示出不同的行为比预期的大规模磁盘observations.The SBE具有更高的${Σ_{\mathrm{SFR}}}$,$f_{\mathrm{dense}}$,和冲击气体分数比NBE。我们检查…
2022-01-10 astro-ph.GA
CO Multi-line Imaging of Nearby Galaxies (COMING). IX. $^{12}$CO($J$=2-1)/$^{12}$CO($J$=1-0) line ratio on kiloparsec scales
虽然分子气体质量通常由探测分子气体的最基本谱线$^{12}$ CO($J$ =1-0)导出,但它通常由假定恒定的$^{12}$ CO($J$ = 2 - 1)/ $^{12}$ CO($J$ =1-0)谱线比($R_{2/1}$)的$^{12}$ CO($J$ =2-1)导出。我们目前的变化$R_{2/1}$和效果的假设,$R_{2/1}$是一个常数在24个附近的星系使用$^{12}$ CO数据获得的Nobeyama 45米射电望远镜和IRAM 30米望远镜。所有星系的$R_{2/1}$的中位数为0.61,$R_{2/1}$与$^{12}$ CO($J$ =1-0)积分强度的加权平均值为0.66,标准差为0.19。$R_{2/1}$的径向变化表明,在~1 kpc的内部,$R_{2/1}$的径向变化很高(~0.8),而在盘状星系中,$R_{2/1}$的径向变化的中值几乎恒定在0.60。在采用常数$R_{2/1}$为0.7的情况下,我们发现由$^{12}$ CO($J$ =2-1)导出的总分子气体质量被低估/高估约20%,最多35%。每个星系内的分子气体表面密度的分散度会增加~ 30%,最多增加120%。$^{12}$ CO($J$ =2-1)的空间分辨Kennicutt-Schmidt关系指数被低估了10- 20%,在24个星系中有17个被低估了39%。$R_{2/1}$与恒星形成率…
2020-12-15 astro-ph.GA
The anatomy of the Orion B Giant Molecular Cloud: A local template for studies of nearby galaxies
我们的目标是开发猎户座B巨型分子云(GMC)作为解释河外分子线观测的本地模板。我们使用IRAM-30 m上的宽带接收机对Orion B GMC进行空间和光谱解析。观测覆盖了几乎1平方度,分辨率为26”,带宽为32 GHz,从84 GHz到116 GHz,仅需两次调谐。在绘制的谱线中有12 CO,13 CO,C18 O,C17 O,HCN,HNC,12 CN,CCH,HCO+,N2 H+(1-0)和12 CS,32 SO,SiO,c-C3 H2,CH 3OH(2-1)跃迁。我们介绍了猎户座B GMC的分子解剖,包括线强度和气体柱密度或远紫外辐射场之间的关系,以及选定的线和线比之间的相关性。我们还获得了粉尘示踪气体质量小于约三分之一的CO示踪质量,使用标准的XCO转换因子。过发光CO的存在可以追溯到CO强度对UV照明的依赖性。事实上,虽然大多数谱线显示出对UV辐射场的某种依赖性,但CN和CCH是最敏感的。此外,稠密的云核几乎完全由N2 H+示踪。其他传统的高密度示踪剂,如HCN(1-0),也很容易检测到在扩展的半透明区域在一个典型的密度约500 H2 cm-3。在一般情况下,我们发现没有直接的关系线的临界密度和来自致密气体区域的线亮度的分数。我们的初步研究结果表明,线(比)的强度和环境之间的关系在GMCs是更复杂的比通常假设。灵敏度(即,分子柱密度)、激发以及最重要的化学作用对所观察到…
2016-11-12 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
Cold gas in group-dominant elliptical galaxies
本文介绍了从CLoGS邻近星系群中选出的11个星系群主导椭圆星系的CO(1-0)和(2-1)谱线的IRAM 30 m望远镜观测结果。我们的观测结果证实了11个星系中有4个星系中存在分子气体,其显著性大于4 sigma,结合文献数据,我们发现探测率为43+-14%,与附近射电星系的探测率相当,这表明以星系群为主的椭圆星系可能比非中心星系更有可能含有分子气体。那些被探测到的星系群主导星系通常含有约2x10^8 Msol的分子气体,尽管大多数星系的恒星形成率很低(<1 Msol/yr),但它们的耗尽时间很短,这表明气体必须在约1亿年的时间尺度上补充。几乎所有的星系都含有活跃的核,我们注意到,虽然数据表明CO可能在大多数射电大声星系中更常见,但通过吸积为活跃的核提供动力所需的分子气体质量与观察到的质量相比很小。我们认为可能的起源机制的气体,通过冷却星系内的恒星喷出物,集团规模的冷却流,和气体丰富的合并,并找到可能的例子,我们的样品中的每一种类型,证实了各种过程的行为,以推动建立分子气体在集团占主导地位的椭圆。
2014-11-02 astro-ph.GA
Dense gas in local galaxies revealed by multiple tracers
我们用IRAM 30米望远镜对HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0、HNC 1-0和CS 3-2进行了3 mm和2 mm波段的同时光谱观测,观测对象为70个红外光度从几十个$^{5}L_{\odot}$到十几个$^{12}L_{\odot}$的近星系源。结合文献中HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0和HNC 1-0的观测数据和我们的探测结果,导出了HCN 1-0、HCO $^{+}$ 1-0和HNC 1-0等稠密气体示踪剂的光度与红外光度的关系,所有示踪剂的光度与红外光度都有密切的线性关系。CS3 -2的光度与红外光度也有很好的线性相关.这些示踪剂对致密分子气体的示踪没有系统性差异。在不同的红外光度下,具有不同示踪剂的致密气体的恒星形成效率也没有显示出任何趋势。我们的研究还表明,HCN/HCO $^{+}$谱线比可能不是诊断星系活动星系核的一个好指标。
2021-03-06 astro-ph.GA
IAS/CEA Evolution of Dust in Nearby Galaxies (ICED): the spatially-resolved dust properties of NGC4254
本研究利用NIKA2毫米波地图和辅助数据,通过HerBIE代码对正面星系NGC4254进行SED拟合,揭示了其尘埃性质的空间分布及尘埃参数与星际介质的内在关联。
2023-10-10 astro-ph.GA
A centrally concentrated sub-solar mass starless core in the Taurus L1495 filamentary complex
褐矮星的形成情景仍然不清楚,因为调查其初始条件的观测研究非常有限。我们使用阿塔卡马紧凑阵列对附近低质量恒星形成区进行了系统调查(又名森田阵列)和IRAM 30米望远镜在1.2毫米连续谱中发现了一个中心集中的无星凝聚体,中心H $_2$体积密度为$\sim$ 10 $^6$ cm $^{-3}$,MC 5-N,与金牛座L1495区域的狭窄(宽度$\sim$ 0.03 pc)对流云相连。地核的质量为$\sim$ 0.2-0.4 $M_{\odot}$,比典型的低质量星前地核小一个数量级。考虑到星前核在附近分子云中的典型核到恒星形成效率($\sim$ 20%-40%),褐矮星或非常低质量的恒星可能会在这个核中形成。我们已经在核心的高密度部分发现了可能的亚结构,尽管需要更高的角分辨率观测来明确证实它们。随后使用Nobeyama 45 m望远镜进行的N $_2$ H $^+$和N $_2$ D $^+$观测证实了高氘分馏($\sim$ 30%)。这些动力学和化学演化特征表明,该核心处于原棕矮星或极低质量恒星形成的边缘,是通过引力坍缩和/或碎片云复合体研究这种低质量物体初始条件的理想来源。
2019-05-10 astro-ph.GA
Gas flows in galactic nuclei: observational constraints on BH-galaxy coevolution
星系核是研究气体流动的独特实验室。星系核内气体流动的高分辨率成像有助于研究邻近星系中恒星形成和核活动的燃料供应和反馈。现在可以用最先进的干涉仪进行观测,详细了解几种加油机制。此外,对星系核内气体流动的研究还可以探测活动对星系星际介质的反馈。恒星形成和活动星系核活动的反馈作用被用来防止星系变得过于庞大,但也解释了缩放定律,如黑洞(BH)-凸起质量的相关性和星系的双峰颜色分布。星系与其中心超大质量BH之间的这种密切关系可以被描述为共同进化。越来越多的观测证据表明,在不同的星群和活跃星系中存在气体外流,这是活动反馈的一种表现。我们总结了最近获得的主要结果,从观测星系的流入和流出的各种活动星系与目前的毫米波干涉仪,如ALMA或IRAM阵列。
2016-01-17 astro-ph.GA
Wide-field CO isotopologue emission and the CO-to-H$_2$ factor across the nearby spiral galaxy M101
本研究利用IRAM 30米对M101的CO同位素谱线观测,约束分子气体条件并估算$α_{\rm CO}$,发现其中心下降10倍,进而显著改变分子气体耗竭时间与Kennicutt-Schmidt关系。
2023-02-06 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
Non-star-forming molecular gas in the Abell 1367 intra-cluster multiphase orphan cloud
我们报道了最近在附近的星系团Abell 1367中发现的多相孤立气体云中CO排放的探测。星云位于距离星团中心约800 kpc的投影中,距离任何星系的投影距离都大于80 kpc。它是第一个也是唯一一个已知的在X射线、H $α$和CO发射中检测到的孤立的星团内云。我们用IRAM 30-m望远镜在两个区域发现了总共约$2.2\times 10^8 M_\odot$的H $_2$,一个与H $α$发射峰相关,另一个与弱H $α$细丝包围的X射线发射峰相关。在X射线峰值区域,分子气体的速度与H $α$发射的速度相差> 100 km s $^{-1}$。分子气体可能占云总质量的10%左右,其中主要是热X射线成分。先前测得的星云中恒星形成速率的上限表明,分子成分处于非恒星形成状态,这可能是由于气体密度低和观测到的速度分散水平的结合。与云相关的三种气相的存在表明,气相与周围的集群内介质混合正在发生。孤儿云的可能起源是一个冲压压力剥离事件的晚期演化阶段。相反,附近的冲压压力剥离星系2 MASX J11443212+2006238处于剥离的早期阶段,我们在其主体中检测到H $_2$的$2.4\times 10^9 M_\odot$。
2022-01-26 astro-ph.GA
Properties of dense molecular gas along the major axis of M 82
致密气体对星系演化和恒星形成非常重要。光学薄的稠密气体示踪剂,例如HCN、HCO+等的同位素体,对诊断稠密分子气体的激发条件很有帮助。然而,由于灵敏度和角分辨率的限制,以往对光学稀薄稠密气体示踪剂的研究大多集中在星系整体的平均性质上。M82,一个邻近的原型星暴星系,为单碟望远镜的空间分辨研究提供了一个独特的案例。利用IRAM 30-m望远镜,我们观测到了H_(13)CN,H_(15)N,H_(13)CO ~+,H_(13)C,H_(15)NC,SiO J = 2 - 1,H_(13)N J= 10 - 9,H_(15)CO J = 2 - 1的J = 1 - 0跃迁。I(HCN)/I(H13 CN)和I(HCO+)/I(H13 CO+)的强度比沿长轴显示出显著的空间变化,中心区域的值低于盘上的值,表明中心区域的光学深度较高。发现HCO+线的光学深度在所有位置都系统地高于HCN线的光学深度。此外,我们发现,14 N/15 N比值有一个从中心到外盘逐渐增加的梯度。
2022-08-02 astro-ph.GA
Molecular Gas Density Measured with H$_2$CO and CS toward a Spiral Arm of M51
对邻近星系盘区域的各种分子谱线的观测现在是可行的,它们被用作研究那里恒星形成活动的诊断工具。然而,用现有的射电望远镜可以获得的邻近星系的空间分辨率是$10-1000$ pc,这比单个恒星形成区域和分子云核心的尺度要大得多。因此,它是至关重要的,以阐明这一部分的星际介质的空间无法分辨的观测跟踪。在这里,我们提出了敏感的测量H $_2$ CO($1_{01}-0_{00}$)线在72 GHz的巨大分子云(GMC)在M51的螺旋臂使用NRO 45米和IRAM 30米望远镜。结合先前观测到的H $_2$ CO($2_{02}-1_{01}$)和CS($2-1$和$3-2$)谱线,我们通过非LTE分析,推导出H $_2$ CO和CS的发射区H $_2$密度分别为$(0.6-2.6)\times10^4$ cm $^{-3}$和$(2.9-12)\times10^4$ cm $^{-3}$,其中我们假设$0.8-1$的源尺寸为kpc,$10-20$的气体动力学温度为K.推导出的H $_2$密度表明,H $_2$ CO和CS的排放不是本地化的恒星形成的核心,但可能分布在整个区域的GMC。这种广泛分布的H $_2$ CO和CS也支持的模型,假设对数正态密度分布在1千秒差距的区域。因此,从广泛的密度较小的组件的贡献应考虑到这些分子的发射观测到的GMC尺度分辨率的解释。HPDMATHABMN CO和C…
2019-05-27 astro-ph.GA
The cluster-central compact steep-spectrum radio galaxy 1321+045
射电星系1321+045是位于z=0.263的星系团中心的年轻、紧凑的陡谱源的一个罕见例子。结合钱德拉,VLBA,VLA,MERLIN和IRAM 30米的观测,我们调查的条件,触发了这次爆发。我们发现,以前确定的5千秒差距规模的射电瓣可能不再由活动星系核,这似乎已经推出了一个新的约20秒差距喷气机在不同的轴,可能在过去的几百年。我们估计叶瓣的焓为8.48 [+6.04,-3.56] x10^57 erg,仅足以平衡周围16 kpc的冷却约900万年。星系团ICM的性质与快速冷却的邻近星系团相似,具有较低的中心熵(在8 kpc内为8.6 [+2.2,-1.4] kev cm ^2),较短的中心冷却时间(390 [+170,-150] Myr),以及t_cool/t_ff和t_cool/t_eddy比值,表明热不稳定性达到~45 kpc。尽管之前从BCG检测到了Halpha发射,但我们的IRAM 30 m观测在(1-0)或(3-2)跃迁中都没有检测到CO发射。我们对这两条谱线的分子气体质量分别设定了3 σ极限,即M_mol ≤ 7.7x10^9 Msol和M_mol ≤ 5.6x10^9 Msol。我们发现的迹象表明,最近的一个小集群合并留下了约200千秒差距的尾部剥离气体的ICM,并可能引起晃动运动。
2021-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Molecular Star Formation Law in the Atomic Gas Dominated Regime in Nearby Galaxies
我们使用IRAM HERACLES巡天研究了附近33个旋涡星系的CO排放,强度很低。使用原子氢(HI)的数据,主要是从东西,我们预测当地的平均CO速度从平均HI速度。通过重新归一化的CO速度轴,使零对应于当地的平均HI速度,我们能够堆叠光谱作为半径的函数在大区域相干。这使我们能够测量CO强度与高的意义低至Ico = 0.3 K km/s(H2_SD = 1 Msun/pc 2),约一个数量级的改进,比以前的研究。我们检测到CO的半径Rgal = R25,并发现CO的径向分布遵循一个统一的指数下降,尺度长度为0.2 R25。将我们的敏感CO轮廓与24 μ m和70 μ m处的HI、Halpha、FUV和IR发射的匹配轮廓进行比较,我们观察到CO和IR强度之间的紧密的、大致线性的关系,该关系在由分子(H2)气体主导的区域(H2_SD > HI_SD)和由原子气体主导的区域(H2_SD < HI_SD)之间没有显示出任何显著的中断。利用FUV+24 um和Halpha+24 um的组合估计了最近恒星形成率(SFR)面密度SFR_SD,发现SFR_SD和H2_SD之间近似线性关系。我们将此解释为恒星在分子气体中形成的证据,对局部总气体表面密度的依赖性很小。虽然星系显示小的内部变化的SFR到H2的比例,我们观察到系统的星系到星系的变化。这些星系到星系的变化占主导地位的CO和SFR示踪剂在大尺…
2011-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation of active protoclusters in the Aquila Rift: A millimeter continuum view
摘要-我们提出了一个分析的天鹰座裂谷复杂的恒星形成率(SFR),恒星形成效率(SFE)和典型的寿命的0类原恒星阶段在两个附近的集群形成团块的问题:南蛇和W 40原星团。我们进行了1.2毫米尘埃连续映射的天鹰座裂谷复杂的MAMBO测辐射热计阵列的IRAM 30米望远镜。我们在毫米连续谱图中进行系统的源提取。基于Herschel Gould带调查和Spitzer地图的补充数据,我们描述了77 mm连续源的SEDs,并估计其演化阶段。利用巨蛇座南部地区的综合数据集,波长从2微米到1.2毫米,我们估计了不同演化阶段的年轻恒星天体(YSO)的数量,并发现0类与I类原恒星的比率N(0)/N(I)=0.19-0.27。这一低比率支持了在原恒星阶段开始时相对快速的吸积的假设,并导致0级寿命为~4- 9 x10 ^{4}年。我们还发现,巨蛇座南星系和W 40原星团的特征都是大部分原恒星和高SFR ~20-50 Msun.Myr^{-1}pc^{-2},这与这两个邻近的星团是目前正在经历恒星形成爆发的星团形成活动场所的想法一致,并且具有形成束缚星团的潜在能力。虽然这两个原星团的形成可能是以非常不同的方式开始的,但观察到的原恒星种群非常相似。这表明,在引力坍缩开始后,坍缩开始的具体方式并不会对团块形成恒星的能力产生太大影响。
2011-08-31 astro-ph.GA
Gas and stellar dynamics in Stephan's Quintet: Mapping the kinematics in a closely interacting compact galaxy group
斯蒂芬五重星系(SQ)是一个邻近的紧凑星系群,也是研究星系通过星系骚扰和相互作用演化过程的完美实验室。通过分析SQ的运动学,我们的目标是提供一个更好的了解组,相互作用的历史,它们的因果关系,以及关于星系相互作用时发生的物理过程的细节。我们用大双筒望远镜研究了电离气体和恒星运动学,用IRAM 30 m研究了CO分子气体运动学。已绘制和分析了该组的大片区域。我们在选定的区域中得到了20.1 $\pm$ 0.2x10^10 Msun的总电离气体质量,在观测区域中得到了21 $\pm$ 2x10^9 Msun的总H2气体质量(光谱在SQ速度范围内积分),而恒星形成(SF)云显示出令人印象深刻的复杂性,在整个群中有多种速度的气体聚集。我们绘制了NGC 7319中的大尺度核风及其解耦气体和恒星盘。利用我们的高分辨率数据,我们可以首次揭示NGC 7319的Seyfert 1性质,并拟合窄线和宽线区域。虽然12 CO(1-0)图显示在NGC 7319、桥和SF脊的区域有显著的排放,但12 CO(2-1)排放显示在SF脊、NGC 7318对以南的区域以及向NGC 7317的延伸-将NGC 7317连接到该组的中心,表明先前的相互作用。NGC 7317也可能是研究星系骚扰过程的主要候选者。此外,我们将SQ中的运动学结构与该组的历史以及与NGC 7318 B的持续相互作用联系起来。通过我们对SQ的广泛观…
2021-09-28 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
Do Spectroscopic Dense Gas Fractions Track Molecular Cloud Surface Densities?
我们使用ALMA和IRAM 30米望远镜的数据,调查光谱跟踪致密气体分数和云尺度(120 pc)的分子气体表面密度之间的关系在附近的五个恒星形成星系。我们估计在650 pc和2800 pc尺度下使用HCN(1-0)CO(1-0)排放的比率的致密气体的质量分数。然后,我们使用高分辨率(120 pc)CO(2-1)的地图来计算质量加权平均分子气体表面密度在650 pc或2770 pc的光束中的致密气体的分数估计。平均而言,致密气体分数与质量加权平均分子气体表面密度相关。因此,具有较高平均云尺度气体表面密度的星系部分似乎也具有较大比例的致密气体。相关性的标准化和斜率确实因星系和研究区域的大小而异。这种相关性与大尺度环境设定气体体积密度分布的情况是一致的,并且这种分布表现在云尺度表面密度和致密气体质量分数中。
2018-11-19 astro-ph.GA
Testing the Molecular-Hydrogen Kennicutt-Schmidt Law in the Low-Density Environments of Extended Ultraviolet Disk Galaxies
研究星系光学半径以外的恒星形成使我们能够在平均气体密度低和分子分数低的极端条件下测试经验关系。以前的研究发现了具有扩展紫外(XUV)盘的星系,与内盘恒星形成区相比,这些星系通常包含具有较低Halpha-to-far-UV(FUV)通量比的恒星形成区。然而,大多数以前的研究缺乏对分子气体的测量,分子气体可能是恒星形成的星际介质的组成部分。我们分析了已发表的CO测量和上限的15个恒星形成区域的XUV或外盘附近的三个螺旋星系和一个新的CO上限从IRAM 30米望远镜在一个恒星形成区域在NGC 4625的XUV盘在r = 3.4 r_25。我们发现,恒星形成区域通常与适用于光学半径内的相同分子氢Kennicutt-Schmidt定律一致,与我们是否使用Halpha或FUV作为恒星形成率(SFR)示踪剂无关。然而,许多CO检测对于它们的分子氢表面密度显著地向更高的SFR表面密度偏移。更深的CO数据可能使我们能够使用分子气体的存在或不存在作为一个进化的探针,以打破年龄和初始质量函数的随机采样之间的简并性作为解释低的Halpha-FUV通量比在XUV磁盘。
2015-10-19 astro-ph.GA
The CO-to-H2 Conversion Factor and Dust-to-Gas Ratio on Kiloparsec Scales in Nearby Galaxies
我们目前的千秒差距(kpc)的空间分辨率的CO到H2的转换因子(α_co)和尘埃气体比(DGR)在26个附近的恒星形成星系的地图。假设DGR在kpc尺度上近似为常数,我们同时求解了α_co和DGR。有了这个假设,我们可以结合尘埃质量表面密度,CO积分强度和HI柱密度的地图,以解决α_co和DGR没有假设他们的值或依赖于金属丰度或其他参数。由于Herschel关键程序KINGFISH的高分辨率远红外图、IRAM 30 m大型程序HERACLES的12 CO J=(2-1)图和THINGS的HI 21 cm线图的可用性,这样的研究刚刚成为可能。我们使用(2-1)和(1-0)线之间的固定比率来呈现我们在更常用的12 CO J=(1-0)标度上的α_co结果,并使用文献测量表明线比率的变化不会影响我们的结果。总共,我们得到了782个单独的解决方案,α_co和DGR。平均而言,我们的样本的α_co = 3.1 Msun pc^-2(K km s^-1)^-1,标准差为0.3 dex。在星系内,我们观察到一个一般平坦的轮廓的α_co作为一个函数的galactocentric半径。然而,大多数星系在中心kpc表现出较低的α_co--平均来说,比星系平均值低2倍。在某些情况下,中心α_co值可能比标准银河系(MW)的α_co值低5到10倍,MW =4.4 Msun pc^-2(K km s^-1)…
2013-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular Gas Velocity Dispersions in the Andromeda Galaxy
为了表征旋涡星系中分子气体的分布,我们研究了离我们最近的大质量旋涡星系仙女座星系中CO:1-0发射的谱线轮廓。我们比较了IRAM 30 m单碟望远镜和CARMA干涉仪在23 arcsec ~ 85 pc x 350 pc和2.5 km/s的共同分辨率下进行的观测。当将单个高斯分量拟合到各个光谱时,单盘数据的线轮廓比干涉数据的线轮廓大1.5 ± 0.4倍。这个线宽的比例与之前在附近的另外两个螺旋星系NGC 4736和NGC 5055中观察到的比例惊人地相似,但测量的空间尺度为0.5-1 kpc。为了研究不同线宽的起源,我们将各个光谱堆叠在5个峰值强度增加的仓中,并将两个高斯分量拟合到堆叠的光谱。我们发现了一个独特的窄分量的FWHM = 7.5+-0.4公里/秒可见的单碟和干涉数据。此外,在单碟数据中还存在一个半高宽为14.4 ± 1.5 km/s的宽分量,但在干涉数据中却不能识别。我们将由单个盘检测到的这个额外的宽线宽分量解释为在> 0.5kpc的空间尺度上延伸的低亮度分子气体分量,并且因此被干涉仪过滤掉。我们寻找证据的恒星形成率的范围内的恒星反馈线加宽,但没有发现这样的证据在~100 pc的空间尺度时,由一个单一的高斯分量的线轮廓的特征。
2015-12-01 astro-ph.GA
Surveying the Whirlpool at Arcseconds with NOEMA (SWAN): III. $^{13}$CO/C$^{18}$O ratio variations across the M51 galaxy
本研究借助SWAN巡天的NOEMA观测数据,在云尺度下测绘M51星系的CO同位素分子,分析其发射比值的环境差异及驱动因素,验证了此前千秒差距尺度的相关结论。
2025-08-21 astro-ph.GA
Molecular gas and nuclear activity in early-type galaxies: any link with radio-loudness?
目的。我们想研究的分子气体的数量在附近的早期型星系(ETG)的主机低光度活动星系核(AGN)的样本。我们寻找无线电大声(RL)和无线电安静(RQ)AGN之间可能存在的差异。方法.我们用IRAM 30 m和NRO 45 m望远镜观测了8个星系的CO(1-0)和CO(2-1)谱线。他们属于一个大样本的37个本地ETG主机的RQ和RL AGN。我们从整个样本的文献中收集数据。结果本文报道了在四个星系(UGC 0968,UGC 5617,UGC 6946和UGC 8355)中探测到的CO(1-0)发射和在其中两个星系(UGC 0968和UGC 5617)中探测到的CO(2-1)发射。这些源中的CO(2-1)/CO(1-0)比为$\sim0.7\pm0.2$。结合新的观测结果和文献资料,我们的样本中CO的检出率为55 $\pm$ 9%,RL和RQ活动星系核的宿主之间没有统计学上的显著差异。对于所有检测到的星系,我们转换成分子质量,$M_{H_2}$,范围从10 $^{6.5}$到10 $^{8.5}$ M $_{\odot}$,RL和RQ星系之间没有任何统计上的显着差异。这表明分子气体的数量不太可能决定活动星系核的射电响度。此外,尽管统计显著性较低,但不能排除H $_{2}$质量与各种核活性示踪剂(主要是[O III]发射线核功率)之间存在弱趋势。
2014-12-02 astro-ph.GA
Relation between parameters of dust and parameters of molecular and atomic gas in extragalactic star-forming regions
基于斯皮策和赫歇尔红外太空望远镜、甚大阵(原子氢发射)和IRAM(CO发射)的观测数据,考虑了河外恒星形成区原子和分子氢与各种尺寸尘埃之间的关系。源样本由11个邻近星系中的大约300个恒星形成区域组成。用孔径光度法测量了八个红外波段(3.6,4.5,5.8,8,24,70,100和160 $μ$ m)、氢原子(2--1 cm)线和CO(2- 1)线的通量。通过合成光谱拟合确定了恒星形成区尘埃的总质量、多环芳烃(PAHs)含量等参数。通过与观测值的比较,发现在低金属丰度区和高金属丰度区,原子氢、分子氢与尘埃的关系不同。低金属含量地区含有更多的原子气体,但较少的分子气体和尘埃,包括多环芳烃。在所考虑的所有区域中,尘埃的质量约占分子气体质量的$1\%$。由原子和分子气体产生的通量与恒星辐射的参数无关,而尘埃通量随着恒星辐射的平均强度和增强恒星辐射的分数的增加而增加。在8和24 $μ$ m的流量的比率,这表征的PAH含量,随着恒星辐射强度的增加而减少,可能表明PAH含量的演化变化。结果证实了24 $μ$ m辐射对河外恒星形成区总红外光度的贡献与金属丰度无关。
2017-12-06 astro-ph.GA
The Initial Conditions of Clustered Star Formation III. The Deuterium Fractionation of the Ophiuchus B2 Core
我们给出了在蛇夫座分子云中形成小星团的蛇夫座B2核的N2 D + 3-2(IRAM)和H2 D + 1_11 - 1_10和N2 H + 4-3(JCMT)图。结合先前发表的N2 H + 1-0观测,N2 D+数据揭示了Oph B2高密度气体中的氘分馏。在OphB 2上,平均氘分馏R_D = N(N_2D ~+)/N(N_2H ~+)~ 0.03,有几个小的R_D峰,最大R_D = 0.1。平均R_D与孤立的无星核和原恒星核的结果一致。H_2D ~+和N_2D ~+的柱密度分布与总H_2柱密度无相关性。然而,我们发现,氘分馏与接近嵌入的原恒星在Oph B2的距离>= 0.04 pc的关系。氘分子的破坏机制需要气体温度高于先前通过Oph B2的NH3观测确定的温度。我们通过对分子的非热谱线宽度进行等值来计算致密核心气体的温度(即,N2 D+和H2 D+)预期追踪相同的核心区域,但在B2中观察到的复杂的线结构排除了在许多位置找到合理的结果。然而,这种方法可能在速度结构不太复杂的孤立岩心中工作得很好。最后,我们使用R_D和穿过Oph B2的H2 D+柱密度来设定穿过核心的电离分数的下限,发现平均x_e,lim >=几个x 10^{-8}。我们的研究结果表明,当使用氘代物质作为恒星形成区域致密气体物理条件的探针时,必须小心。
2010-06-23 astro-ph.GA
Giant molecular clouds in the non-grand design spiral galaxy NGC 6946
我们提出了高空间分辨率的观测巨分子云(GMCs)在附近的螺旋星系NGC 6946的东部获得的毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)。我们已经观测到12 CO(1-0)、12 CO(2-1)和13 CO(1-0),在6 × 6 kpc的区域内分别实现了5.4”× 5.0”、2.5”× 2.0”和5.6”× 5.4”的空间分辨率。这一区域的半径从1.5 kpc到8 kpc,因此避免了中心kpc的恒星形成。利用野边山45米和IRAM 30米望远镜的单碟观测,我们恢复了短间距u-v分量。使用自动CPROPS算法,我们在12 CO(1-0)图中识别出44个CO云复合体,在12 CO(2-1)图中识别出64个GMC。GMC的大小、线宽和光度与其他河外星系研究中发现的数值相似。根据3.6 μ m的星载质量密度图,我们将这些云分为臂上云和臂间云。一般来说,臂上的云比臂间区域的云有更高的恒星形成率。虽然恒星形成效率没有显示出与银河系中心半径的系统趋势,但一些臂上云-与臂间GMC相比更明亮,质量更大-也比其他已识别的GMC更有效地形成恒星。这些结构似乎位于螺旋臂的两个特定区域。其中一个显示出强烈的梯度,这表明这个恒星形成效率高的区域可能是气流会聚的结果。
2012-08-27 astro-ph.GA
Low-J CO Line Ratios From Single Dish CO Mapping Surveys and PHANGS-ALMA
我们利用邻近星系的全盘CO图测量了低J CO线比R2 - 1 =CO(2-1)/CO(1-0),R3 - 2 =CO(3-2)/CO(2-1)和R31 = CO(3-2)/CO(1-0)。我们从PHANGS-ALMA,HERACLES和后续IRAM调查中提取CO(2-1); CO(1-0)来自COMING和附近螺旋星系的Nobeyama CO图集; CO(3-2)来自JCMT NGLS和APEX LASMA制图。总共生成了76、47和29张R21、R32和R31的地图,分辨率为20英寸\sim 1.3 kpc,覆盖43、34和20个星系。样品中主要是高恒星质量的盘状星系,log_(10)M_* [Msun]=10.25-11,恒星形成速率SFR=1-5 Msun/yr。我们发现星系积分的平均值和16%-84%的范围R21 = 0.65(0.50-0.83),R32=0.50(0.23-0.59),和R31=0.31(0.20-0.42)。我们发现了与星系积分谱线比有关的微弱趋势,这些谱线比与预期与激发有关的性质包括SFR/M * 和SFR/L CO。在星系内,我们测量了中心增强相对于星系平均的\sim值R21为0.18^{+0.09}-0.14} dex,R31为0.27^{+0.13}-0.15} dex,R32为0.08^{+0.11}-0.09} dex。所有三条线的比率与银…
2021-09-23 astro-ph.GA
The physical and dynamical structure of Serpens: Two very different sub-(proto)clusters
巨蛇座北星团是一个附近的低质量恒星形成区,是古尔德带的一部分。它包含了一系列年轻恒星,被认为对应于两种不同的恒星形成爆发,并提供了研究团簇形成不同阶段的机会。这项工作的目的是研究巨蛇座北星团的分子气体,以探索巨蛇座最近恒星形成爆发的起源。使用IRAM 30 m望远镜和JCMT观测到的C17O和C18O的跃迁来研究该区域的质量和速度结构,同时使用C18O的三个最低跃迁的LTE和非LTE分析来导出气体的物理性质。分子发射追踪在亚毫米尘埃连续辐射中看到的两个恒星形成中心。在~40M_sun NW子星系团中,气体和尘埃的排放都遵循相同的结构,尽管有一些气相C18O贫化的证据。气体在整个区域具有非常均匀的温度(~10K)和速度(~8.5km/s)。这与SE子集群形成鲜明对比。在这一区域,尘埃和气体有着不同的特征,温度在亚毫米连续源之间达到峰值,达到~14K。该区域的气体具有双峰线轮廓,这表明在视线中存在第二个云。亚毫米尘埃连续源主要出现在两个云之间的界面区域。尽管它们处于相似的进化阶段,但这两个巨蛇座子星系团具有非常不同的特征。我们认为,这些差异与该地区坍塌的初始触发因素有关,并认为云-云碰撞可以解释观测到的特性。
2010-06-04 astro-ph.GA
Interpreting Millimeter Emission from IMEGIN galaxies NGC 2146 and NGC 2976
本研究结合 NIKA2 毫米波观测与多波段数据,用贝叶斯 SED 建模分解 NGC 2146 和 NGC 2976 的毫米辐射,揭示冷尘埃、自由—自由辐射、尘埃性质及其与气体和 SFR 的关系。
2024-10-13 astro-ph.GA
The molecular environment of the Galactic star forming region G19.61-0.23
我们提出了在银河系高质量恒星形成区G19.61-0.23的气体和尘埃的单碟(亚)毫米观测,目的是研究整个区域的分子气体的大尺度性质和物理条件。最后的目的是比较大尺度(约100 pc)的性能与小尺度(约3 pc)的性能,并考虑可能的影响河外星系的研究。我们用FCRAO-14 m望远镜和IRAM-30 m望远镜分别绘制了J=1-0跃迁和J=2-1跃迁的CO同位素图。我们还使用了ATLASGAL调查和BU-FCRAO银河系环调查,以及斯皮策红外银河系平面调查GLIMPSE和MIPSGAL的数据来表征分子云内的恒星形成活动。我们揭示了一个人口的分子团在13 CO(1-0)的排放。我们的13 CO的分析表明,维里参数(动能与引力能的比值)变化超过一个数量级之间的团块是未绑定的,有些显然是“不稳定”。这一结论与它们是否显示出正在进行的恒星形成的证据无关。我们发现,大多数ATLASGAL源都有光度在10^4 ~ 5 10^4 Lsun范围内的MIPSGAL对应物,并且可能正在形成相对大质量的恒星。我们比较我们的结果与以前的河外研究附近的螺旋星系M31和M33,和蓝色致密矮星系Henize 2 -10。我们发现,围绕G19.61-0.23的主要巨型分子云具有银河系GMC的典型物理性质,与M31和M33中的GMC相当。然而,这里研究的GMC显示出比Henize 2 -10中识别的云更小的表面密度和质…
2010-06-17 astro-ph.GA
Properties of cold molecular gas in four type-1 active galaxies hosting outflows
来自活动星系核(AGN)的反馈已被证明是当前星系聚集和生长的关键因素。然而,对活动星系核驱动外流的观测限制面临着技术挑战,因此,1型活动星系核的冷分子气体外流特性并不为人所知。利用IRAM NOEMA对F07599+6508、Z11598 $-$ 0112、F13342+3932和PG 1440 +356等附近的活动星系核和超亮红外星系进行了CO(1-0)的观测。我们实现了1-3角秒的空间分辨率,对应于2- 8 ~kpc的物理尺度和15-60 km s $^{-1}$的光谱分辨率,这使得更新CO(1-0)红移和这些源中冷分子气体的详细形态视图。CO(1-0)光度$L_{CO}^{\prime}$在2-12 $\times 10^9$ K km s $^{-1}$ pc $^{2}$范围内,推断的分子气体质量$M$(H $_2$)在2-9 $\times 10^9$ M $_{\odot}$范围内。速度场和气体分布不能明确地将这些源中的任何一个识别为具有流出。但是,Z11598 $-$ 0112有下落物质的迹象,在减去旋转盘模型PG 1440+356后,在残差中显示复杂的运动学,可能表明流出或扭曲盘。
2021-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of Large Molecular Gas Reservoirs in Post-Starburst Galaxies
星暴后(或“E+A”)星系的特征是低H $α$发射和强巴耳末吸收,这表明最近的星暴,但目前很少有恒星形成。虽然这些星系中的许多都显示出最近合并的证据,但结束星暴的机制还不清楚。为了研究分子气体的命运,我们用IRAM 30 m和SMT 10 m望远镜在Sloan数字巡天的32个邻近的($0.01<z<0.12$)星暴后星系中寻找CO(1-0)和(2-1)发射。17例(53%)检测到CO。使用CO作为分子氢的示踪剂和银河系转换因子,我们得到了$M(H_2)=10^{8.6}$ - $10^{9.8} M_\odot$的分子气体质量和$\sim10^{-2}$ - $10^{-0.5}$的分子气体质量与恒星质量分数,与恒星形成星系的分子气体质量相当。大量的分子气体排除了完全的气体消耗,驱逐或饥饿作为结束这些星系中恒星暴增的主要机制。这15个未被探测到的星系的$M(H_2)$的上限范围从$10^{7.7} M_\odot$到$10^{9.7} M_\odot$,中值与早期类型星系比与恒星形成星系更一致。星暴后恒星形成率(SFR)的上限比具有相同$M(H_2)$的恒星形成星系低$\sim10\times$。我们还比较了分子气体表面密度($Σ_{\rm H_2}$)的上限上的SFR表面密度($Σ_{\rm SFR}$),发现一个显着的偏移,与较低的$Σ_{\rm SFR}$为一个给定的$Σ_{…
2015-01-05 astro-ph.GA