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
Nobeyama Millimeter Interferometric HCN(1-0) and HCO+(1-0) Observations of Further Luminous Infrared Galaxies
本文报道了利用野边山毫米波阵列对NGC 2623、Mrk 266、Arp 193和NGC 1377四个亮红外星系（LIRGs）进行HCN（1-0）和HCO+（1-0）干涉测量的结果。我们的调查包含最系统的干涉，空间分辨，同时HCN（1-0）和HCO+（1-0）LIRGs的观测。地面红外光谱的这些LIRGs也阐明了能源的性质在核。我们推导出这些LIRG的HCN（1-0）/HCO+（1-0）亮度温度比，并证实了先前发现的趋势，即在红外光谱中具有发光的掩埋活动星系核特征的LIRG核往往显示出高的HCN（1-0）/HCO+（1-0）亮度温度比，如活动星系核所见，而在红外光谱中被归类为星暴的LIRG核显示出小的比值，如在星暴主导的星系中所观察到的。我们的新结果进一步支持了HCN（1-0）/HCO+（1-0）亮温比可以用来在观测上区分活动星系核和星暴主导星系核的论点。
2009-01-06 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
Submillimeter-HCN Diagram for an Energy Diagnostics in the Centers of Galaxies
从文献和ALMA档案中编译数据，我们显示增强HCN（4-3）/HCO $^+$（4-3）和/或HCN（4-3）/CS（7-6）的积分强度比周围的活动星系核（AGN）相比，在星爆（SB）星系（亚毫米HCN增强）。样本星系的数量显着增加，从我们以前的工作。我们期望这一特征有可能成为星系核区的无磁能量诊断工具。对上述分子发射谱线进行了非LTE辐射转移模拟，考虑了碰撞激发和辐射激发以及光子俘获效应，研究了活动星系核中高谱线比的原因.结果发现，活动星系中HCN与HCO $^+$和HCN与CS的丰度比与SB星系相比增加了几倍甚至$>$ 10倍，这是亚毫米HCN增强的一个合理解释。然而，一个相反的论点，一个系统的更高的气体密度在活动星系比在SB星系也可以是一个合理的方案。虽然我们不能完全区分这两种情况下，在这个时刻，由于缺乏足够的多跃迁，多物种的数据，前一种情况下相当于索赔的异常化学成分的活动星系核。关于实现的组合物的实际机制，我们建议它是很难与传统的气相X射线占主导地位的区域（XDR）电离模型再现所观察到的高线比。我们可能必须考虑其他机制，例如在高温环境和/或机械加热区域有效激活的中性-中性反应，以进一步了解AGN中的高线比。
2015-12-10 astro-ph.GA
Predicting HCN, HCO+, multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies From local spiral and ultraluminous infrared galaxies to high-z star-forming and submillimeter galaxies
本文利用星系团气盘的分析模型，对本星系、超高速红外星系、亚毫米（smm）星系和高z星系的样品进行了分析，研究了主序星和星暴星系在z=0和z~1-2时的气体含量和恒星形成率。模型气体和粉尘温度由加热和冷却平衡确定。稠密的云被湍流的机械和宇宙射线加热。单个气体云的分子丰度由涉及云寿命、密度和温度的详细化学网络确定。用逃逸概率公式计算了分子谱线发射。在给定星系大小、恒星形成速率、恒星质量径向分布、自转曲线和Toomre Q参数的情况下，该模型同时计算了星系的总气体质量、HI/H2质量、气体速度色散、红外光度、红外光谱能量分布、CO谱线能量分布（SLED）、HCN（1-0）和HCO+（1-0）发射。该模型再现了观测到的CO光度和SLEDs的所有样本星系的模型不确定性（~0.3 dex）。而CO的排放是对模型参数的变化，HCN和HCO+排放是敏感的星际介质的化学。计算了CO和HCN的质光转换因子，包括CO-暗H_2，并与文献值进行了比较。HCN和HCO ~+的发射都是近旋星系、ULIRG和smm星系的~2倍。在致密星暴星系中，大约80%的分子谱线辐射来自非自引力气体云。积分后的肯尼库特-施密特定律在本星系、超红外星系和smm星系中的斜率约为1，而在高z恒星形成星系中的斜率为1.7。
2017-01-25 astro-ph.GA
Excitation Mechanisms for HCN (1-0) and HCO+ (1-0) in Galaxies from the Great Observatories All-sky LIRG Survey
本文介绍了大天文台全天LIRG巡天（GOALS）中58个本地发光和超亮红外星系的$\sim88$ GHz波段的IRAM 30 m光谱观测结果，包括CCH（n=1-0）多重峰、HCN（1 - 0）、HCO+（1-0）和HNC（1-0）的发射。通过结合我们的新IRAM数据与文献数据和斯皮策/IRS光谱，我们研究了这些假定的示踪剂的致密气体和活动星系核（AGN）和恒星形成的相对贡献，每个系统的中红外光度之间的对应关系。我们发现HCN（1-0）发射在活动星系核主导的系统中（$\langle$ L' $_{HCN (1-0)}$ /L' $_{HCO^+ (1-0)}\rangle=1.84$）比复合和星爆主导的系统（分别为$\langle$ L' $_{HCN (1-0)}$ /L' $_{HCO^+ (1-0)}\rangle=1.14$和0.88）增强。然而，一些复合系统和星暴系统的L' $_{HCN (1-0)}$ /L' $_{HCO^+ (1-0)}$比值与活动星系核相当，这表明增强的HCN发射并不是唯一与能量占优的活动星系核相关的。在从样本中去除活动星系核主导的系统后，我们发现$\log_{10}$（L' $_{HCN (1-0)}$）和$\log_{10}$（L PDMATHAMT）之间存在线性关系（在不确定性范围内），这与大多数以前的发现一致。L' $_{HCN (1-0)…
2016-12-08 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
ALMA Multiple-Transition Observations of High Density Molecular Tracers in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文给出了我们对11个（超）亮红外星系（（U）LIRGs）在HCN、HCO+、HNC的J=4-3和HNC的J=3-2的ALMA观测结果。这是我们以前发表的HCN和HCO+ J=3-2观测的扩展，以多个分子的多个旋转J-跃迁，研究分子发射线通量比如何在不同的J-跃迁变化。我们确认，ULIRGs包含或可能包含发光遮蔽AGN往往表现出更高的HCN-HCO+流量比星暴星系，无论是在J=4-3和J=3-2。对于选定的HCN通量增强的活动星系核重要的ULIRGs，我们的同位素H13 CN，H13 CO+，和HN 13 C J=3-2线的观测表明，更高的丰度HCN比HCO+和HNC，这被解释为主要负责活动星系核重要的星系中的HCN通量升高。对于这样的源，线不透明度校正后的HCN-HCO+流量比将高于观测值，使得活动星系核和星爆之间的分离更大。振动激发（v2=1f）HCN J=4-3发射线的特征可见于一个ULIRG，IRAS 12112-0305 NE。在朝向IRAS 15250+3609的HCO+ J=4-3和J=3-2谱线中检测到天鹅座P分布，估计分子流出速率约为250-750 Mo/年。SiO J=6-5线在IRAS 12112+0305 NE也显示出天鹅座P型轮廓，表明存在激波流出活动。在许多源中检测到电击示踪物，表明附近的ULIRG人群中普遍存在电击活动。
2018-03-06 astro-ph.GA
Predicting HCN, HCO + , multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies: Constraining the properties of resolved gas and dust disks of local spiral galaxies
ISM是一个湍流的，多相的，多尺度的介质遵循标度关系。银河系气体盘的分析模型需要考虑到星际介质的多尺度和多相性质。它们可以被描述为在垂直流体静力平衡下的星团恒星形成吸积盘，其中面压力平衡了气体和恒星盘的重力。ISM湍流考虑到应用银河标度关系的冷原子和分子气相。湍流是通过超新星的能量注入来维持的。在给定的空间尺度下，通过确定气体的质量分数，可以计算湍流加热和线冷却之间的平衡气体温度、分子丰度和分子线发射。红外，H{ \sc i}，CO，HCN，和HCO $^+$发射的模型径向配置文件进行比较的东西，赫拉克勒斯，帝国，SINGS，和银河系的17个本地旋涡星系的观测。Toomre参数，衡量恒星形成（云坍缩）的稳定性，在相当数量的星系的内盘中超过了统一。在两个星系中，它也超过了外盘的统一。因此，在旋涡星系中，$Q_{\rm tot}=1$并不是普遍存在的。模型气体速度分散与观察到的H{ \sc i}速度分散一致。在我们的模型中，HCN和HCO $^+$已经在相对低密度的气体（$\sim 1000$ ~cm $^{-3}$）中可检测到。导出了CO和HCN的转化因子和分子气体耗尽时间。这两个转换因子与文献中的值一致。而在大质量星系的粘性时间尺度大大超过恒星形成的时间尺度，粘性时间尺度小于恒星形成的时间尺度内$\rm{R}~\sim~2~\rm{R}_{\rm d}$，盘尺度长度，在低质量星系。
2022-05-15 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
Spectrally and spatially resolved (sub)millimeter HCN-to-HCO$^{+}$ flux ratios in nearby ultraluminous infrared galaxies
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences (NINS)（日本国立天文台，国立自然科学研究院）；Department of Astronomy, School of Science, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究大学院大学（SOKENDAI）理学部天文学科）；Toyo University（东洋大学）；Institute of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba（筑波大学纯应用科学研究所）；Tomonaga Center for the History of the Universe, University of Tsukuba（筑波大学丰顺伽宇宙历史中心）；Tsukuba Institute for Advanced Research (TIAR), University of Tsukuba（筑波大学筑波高等研究院 (TIAR)）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）
研究通过ALMA数据分析18个近邻超亮红外星系中HCN与HCO+的光谱和空间分辨流量比，揭示了高流量比的几何特征及可能的物理起源，包括星系风、AGN等机制。
2026-05-07 astro-ph.GA
DeGaS-MC: Dense Gas Survey in the Magellanic Clouds I -- An APEX survey of HCO+ and HCN(2-1) toward the LMC and SMC
研究恒星的形成需要对致密分子气体的性质有精确的了解。大麦哲伦星云和小麦哲伦星云的低金属含量和广泛的恒星形成活动使它们成为研究当地物理条件如何影响致密气体储层的主要实验室。麦哲伦云致密气体巡天（DeGaS-MC）项目的目的是通过在HCO+（2-1）和HCN（2-1）跃迁中观察到的LMC和SMC，扩大我们对致密气体性质与恒星形成活动之间关系的认识。我们用APEX望远镜上的SEPIA 180仪器对30个LMC和SMC分子云进行了定点观测，并在13个恒星形成区进行了后续测绘。第一篇论文提供了线特征目录和综合线强度图的来源。在29个观察点中，20个点检测到HCO+（2-1），8个点检测到HCN（2- 1）。稠密气体的速度模式遵循从恒星星族导出的视线速度场。HCN发射比HCO+发射延伸更少。HCO+（2-1）/HCN（2-1）的亮温比范围为1 ~ 7，这与低金属丰度环境中通常观察到的大比值一致。大量的年轻恒星天体被发现在高HCO+强度和较低的HCO+/HCN流量比，因此朝向密集的视线。致密气体的光度与恒星形成率跟踪的总红外光度超过两个数量级的覆盖我们的意见，虽然大量的区域到区域的变化进行了观察。
2020-09-01 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
First survey of HCNH$^+$ in high-mass star-forming cloud cores
银河系中的大多数恒星，包括太阳，都诞生在高质量的恒星形成区。因此，研究这些区域的化学过程对于更好地了解太阳系和银河系中大多数恒星系统的化学遗产非常重要。分子离子HCNH+被认为是离子中性天体化学反应中的关键物质，但到目前为止，它只在少数恒星形成区域被发现，因此其化学性质知之甚少。我们用IRAM-30 m望远镜观测了HCNH+在J=3-2转动跃迁中不同演化阶段的26个大质量恒星形成核。我们报告在26个靶中的16个中检测到HCNH+。这代表了迄今为止在该分子离子中检测到的最大样品。HCNH+、[HCNH+]、w.r.t. H2的范围为0.9 - 14 X $10^{-11}$，最高值出现在冷的无星堆芯。所有天体的[HCNH+]/[HCN]和[HCNH+]/[HCO+]丰度比都小于0.01，只有四个无星核心的丰度比远高于这一阈值。这些源在样品中具有最低的气体温度。我们运行两个化学模型，一个“冷”的一个和一个“暖”的一个，试图尽可能多地匹配冷（呃）无星核心和温暖（呃）目标的平均物理性质。在后一种情况下发生的反应进行了调查，在这项工作中的第一次。我们的预测表明，在暖模型中，HCNH+主要是与HCN和HCO+反应生成的，而在冷模型中，HCNH+的主要祖先物种是HCN+和HNC+。结果表明，HCNH+在冷核/早期核和暖核/演化核中的化学组成是不同的，[HCNH+]/[HCN]和[HCNH+]/[…
2021-05-18 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
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
CON-quest II. Spatially and spectrally resolved HCN/HCO+ line ratios in local luminous and ultraluminous infrared galaxies
本研究利用ALMA对本地23个U/LIRGs进行HCN和HCO+谱线观测，发现外流中高谱线比源于激波加热增强HCN丰度，表明该谱线比可示踪外流几何。
2024-04-25 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 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
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
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 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
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
Sub-kiloparsec empirical relations and excitation conditions of HCN and HCO+ J=3-2 in nearby star-forming galaxies
本研究利用ALMA观测邻近恒星形成星系的HCN和HCO+ J=3-2发射，分析谱线比与星系物理参数的关系，发现其行为无法由单一激发参数解释。
2023-02-01 astro-ph.GA
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
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 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
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
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
A single-dish survey of the HCO+, HCN, and CN emission toward the T Tauri disk population in Taurus
由于恒星X射线和紫外光对原行星盘的穿透敏感地依赖于尘埃的性质，因此，随着尘埃含量的变化，HCO+、HCN和CN等痕量分子物质将显示出与光处理效应的显著差异。我们调查的分子气体的紫外线照射的演化在金牛座的经典金牛座T星的样品中表现出广泛的晶粒生长和尘埃沉降特性。我们用JCMT获得了13个源的HCO ~+（J = 3 - 2）、HCN（J=3-2）和CN（J=2-1）观测结果。我们的样品具有超过75 mJy的1.3mm通量，表明存在显著的尘埃储层;通过6，13和25微米之间的光谱斜率追踪的尘埃沉降范围;以及从其10微米硅酸盐发射特征的强度推断的不同程度的晶粒生长。我们比较了发射线强度与源的连续通量和红外特征，并使用基于两种不同模型处方的详细建模来比较HCO+，HCN和CN的典型磁盘丰度与我们样品的气体线观测。我们检测到HCO+（3-2）朝向6个盘，HCN（3-2）来自0个盘，CN（2-1）朝向4个盘。对于完整的样品，有没有气体线的强度或它们的比例之间的相关性和源的尘埃连续通量或红外斜率。
2011-10-20 astro-ph.GA
Millimeter line observations toward four local galaxies
本文介绍了用IRAM 30米毫米望远镜对四个富气星系（NGC 3079、NGC 4258、NGC 6240和VII Zw 31）进行毫米线观测的结果。在这4个源中检测到33条以上的谱线，包括正常致密气体示踪剂（HCN 1-0、HCO $^+$ 1-0和C $_2$ H 1-0等）及其同位素种类。在NGC 4258中首次检测到H $^{13}$ CN（1-0）和H $^{13}$ CO $^+$（1-0）。用NGC 4258中的同位素谱线估算了HCN 1-0和HCO $^{+}$ 1-0的光学厚度，分别为4.1和2.6。HC $_3$ N $J=29-28$，需要高体积密度和高温来激发，在NGC 6240中被检测到。NGC 4258和NGC 6240中HCO $^+$ /HCN的高比值意味着，由于两个过程的污染/组合，该比值可能不是活动星系核和星暴环境之间的完美诊断工具。NGC 4258和NGC 6240的HC $_3$ N/HCN线比值小于0.15，而NGC 3079和VII Zw 31没有检测到HC $_3$ N线，表明这4个星系是HC $_3$ N贫星系。CN丰度分数在不同类型星系中的变化较大。
2018-11-02 astro-ph.GA
The LMT Galaxies' 3 mm Spectroscopic Survey: First Results
星系中星际介质的分子相为理解恒星形成过程以及恒星反馈如何影响某些星系的核活动提供了基本的见解。我们在这里提出的大型毫米望远镜光谱获得的红移搜索接收器，同时覆盖3毫米波段从74至111 GHz的光谱分辨率约为100公里/秒的摄谱仪。在HCN中观测到的星系有不同程度的核活动，一个正常星系（NGC 6946），星暴原型（M 82）和两个超亮红外星系（ULIRGs，IRAS 17208-0014和Mrk 231）。我们将我们的数据绘制在HCO+/HCN与HCN/13 CO诊断图中，发现NGC 6946和M 82靠近其他正常星系; IRAS 17208-0014和Mrk 231都靠近Snell等人（2011）报道的著名ULIRG Arp 220的位置。我们发现，在Mrk 231 --一个具有众所周知的活动星系核的星系--中，HCO+/HCN比率与在其他正常星系中观察到的比率相似。
2014-02-19 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
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
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
Predicting HCN, HCO$^+$, multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies -- Extension to luminous infrared galaxies and the role of cosmic ray ionization
本文将湍流气体盘理论扩展至亮红外星系，成功重现其红外及多分子谱线发射，发现恒星形成效率与气体湍流和星系角速度紧密相关，并指出外部星系中宇宙射线电离率和低能粒子产率显著高于太阳邻域。
2024-11-27 astro-ph.GA
A Systemic Study of 14 Southern Infrared Dark Clouds with the N2H+, HNC, HCO+, and HCN Lines
我们已经研究了14个南部红外暗云（IRDC）使用的数据从毫米天文学遗产团队90 GHz（MALT 90）调查和GLIMPSE和MIPSGAL中红外调查的内部星系。利用N_2H ~+（1-0）、HNC（1- 0）、HCO ~+（1-0）和HCN（1-0）分子谱线研究了14个IRDC的理化特性。我们发现，14个IRDC是在不同的演化阶段，从“无星”的UCHII区域的来源。三个IRDCs被检测到有恒星形成活动。积分强度比I（HCO+）/I（HCN）、I（N2 H+）/I（HCN）和I（HNC）/I（HCN）均在1.5左右，与以往的测量值不同，表明积分强度比可能受到云环境的影响。HNC，HCO+和HCN的积分强度显示出紧密的相关性为14个IRDC，这意味着在IRDC的这三个物种的化学进化的密切联系。每个IRDC的激发温度小于25 K。估算出4种分子的丰度在10^（-11）~ 10^（-9）之间，平均丰度比N（HNC）/N（HCN）= 1.4 ± 0.50，N（HNC）/N（HCO+）= 1.74 ± 0.22，N（HCN）/N（HCO+）= 1.21 ± 0.41。
2013-01-21 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
Dense circum-nuclear molecular gas in starburst galaxies
我们提出的结果从研究的密集的环核分子气体的星暴星系。这项研究的目的是调查恒星爆发，活动星系核和分子气体之间的相互作用。利用澳大利亚望远镜紧凑阵观测到的9个星暴星系的环核区，对HCN、HCO $^{+}$和HNC示踪的致密气体进行了观测，并研究了其运动学特征。我们在9个星系中的7个星系中检测到HCN（1 $-$ 0）和HCO $^{+}$（1 $-$ 0），在4个星系中检测到HNC（1 $-$ 0）。给出了环核分子气体的约7角秒分辨率图。计算速度积分强度比HCO $^{+}$（1 $-$ 0）/HCN（1 $-$ 0）和HNC（1 $-$ 0）/HCN（1 $-$ 0）。利用这些积分强度比和空间强度比图，我们确定了NGC 1097，NGC 1365和NGC 1808中的光子主导区（PDR）。我们发现没有星系的PDR签名显示在所观察到的核区域的一部分。我们还观察到NGC 5236中异常强烈的HNC发射，但它不足以与X射线主导区（XDR）化学相一致。旋转曲线推导出五个星系和动力学质量估计的内部区域的三个星系。
2016-01-11 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
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
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
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
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
PRUSSIC III -- ALMA and NOEMA survey of dense gas in high-redshift star-forming galaxies
Leiden University（莱顿大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；SRON - Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）；Universität zu Köln（科隆大学）；European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University College London（伦敦大学学院）
PRUSSIC III研究利用ALMA和NOEMA观测高红移恒星形成星系的密集气体，发现其密集气体耗尽时间更短，恒星形成效率更高，同时揭示了宇宙密集气体密度的红移演化。
2025-11-03 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
The Greenhouse Effect in Buried Galactic Nuclei and the Resonant HCN Vibrational Emission
最近的干涉观测表明，明亮的HCN发射从nu 2 =1振动状态中产生的掩埋核区域的星系，表明nu 2 =1状态通过吸收14 $μ$ m连续光子的有效泵浦。我们已经模拟了连续和HCN振动线发射在这些地区，其特点是高柱密度的尘埃和高光度，与球对称的方法，模拟一个中心热源（AGN）和紧凑的核星爆（SB）。我们发现，当H2柱变得非常高时，N_{H2} >~10^{25} cm-2，连续光子在核区域内的捕获显著提高了内部区域的尘埃温度（Tdust），即使从外部看到的预测光谱能量分布变得相对较冷。因此，该模型预测，在毫米波长下，亮度表面亮度（在模型源上的平均值）约为10^{8} Lsun pc^{-2}。这种{ \it温室}效应显著增强了尘埃体积内的平均中红外强度，使nu 2 =1状态达到HCN振动谱线变得光学厚的程度。活动星系核模型在内部区域产生更高的Tdust和更高的峰值（亚）毫米连续亮度比SB模型，但类似的HCN振动J=3-2和4-3的发射，由于光学深度效应和高\tdust \对这些低J线的适度影响。在几个星系中观测到的HCN振动发射可以用HCN丰度~10^{-6}（相对于H2）和光度表面亮度在（0.5-2）x10^{8}$ Lsun pc^{-2}范围内来解释，预测远红外光球的Tdust为~80-150 K --与从远红外分子吸收推断的值一致。
2019-08-12 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
ALMA Sub-arcsec-resolution 183 GHz H2O and Dense Molecular Line Observations of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
本文介绍了ALMA $\sim$ 2 mm，$\lesssim$ 1 $''$分辨率观测10个（超）亮红外星系的结果（[U]LIRGs;红外光度$\gtrsim$ 10 $^{11.7}$ L $_{\odot}$），在$z <$ 0.15，目标是致密的（$>$ 10 $^{4}$ cm $^{-3}$）分子（HCN、HCO $^{+}$和HNC J=2-1）和183 GHz H $_{2}$ O 3 $_{1,3}$-2 $_{2,0}$发射谱线。较高的HCN到HCO $^{+}$ J=2-1的流量比观察到一些，但不是所有的，活动星系核的重要ULIRGs比星爆分类的来源。我们检测到183 GHz的H $_{2}$ O发射在几乎所有的活动星系核重要的ULIRGs，和升高H $_{2}$ O发射被发现在两个源与升高HCN J= 2-1发射，相对于HCO $^{+}$ J=2-1。除了一个ULIRG（超天线），H $_{2}$ O的发射主要来自整个核区（$\sim$ 1 kpc），而不是活动星系核起源的超脉泽在非常中心（$<<$ 1 kpc）。由HCO $^{+}$ J=2-1光度导出的核（$\sim$ 1 kpc）致密分子气体质量为$\gtrsim$几个$\times$ 10 $^{8}$ M $_{\odot}$，在所有源中它的耗尽时间估计为$\gtrsim$ 10 $^{6}$ …
2021-11-17 astro-ph.GA
Dense gas and star formation in individual Giant Molecular Clouds in M31
对整个星系和局部星系恒星形成的研究都表明，分子云的恒星形成速率（SFR）依赖于其致密气体质量。在外部星系中，这样的测量来自HCN（1-0）观测，通常同时包含许多巨分子云（GMC）。仙女座星系（M31）是一个独特的实验室，用于研究SFR和HCN发射到类太阳金属丰度下GMC尺度的关系。在这项工作中，我们将我们的复合SFR测定与档案HCN，HCO $^+$和CO观察结果相关联，从而得到9个具有合理代表性的GMC样品。我们发现，在单个云的尺度上，重要的是要考虑到遮蔽和未遮蔽的恒星形成来确定SFR。当与来自HCN的稠密气体质量相关时，我们发现SFR是低的，尽管有这些改进。然而，我们检索SFR稠密气体质量的相关性，确认这些SFR示踪剂仍然是有意义的GMC尺度。当我们考虑HCN/CO比而不是HCN本身时，相关性显著改善。这名义上表明的依赖性的SFR的稠密气体部分，在矛盾的地方研究。然而，我们假设这部分反映了稠密气体质量的有限动态范围，部分反映了单点HCN和CO测量的比率可能不太容易出现旁瓣等系统性。在这种情况下，HCN/CO比率将是致密气体含量本身的更好的经验测量。
2018-01-23 astro-ph.GA
Spatially Resolved Chemistry in Nearby Galaxies II. The Nuclear Bar in Maffei 2
我们提出了2”-10”成像的11个过渡从9个分子物种在马菲2核酒吧。这些数据是用BIMA和OVRO干涉仪获得的。十个检测到的过渡与现有的CO同位素，HCN，CS和毫米连续谱数据进行比较。绘制的物种之间的显着的空间变化，观察整个核酒吧。进行主成分分析，以表征转换，恒星形成和分子柱密度之间的相关性。分析表明，HCN，HNC，HCO+和3 mm连续谱紧密相关，表明与大质量恒星形成有直接联系。我们发现两个主要的形态不同的化学基团，CH 3OH，SiO和HNCO组成的粮食化学分子，与HCN，HNC，HCO+和C2 H，分子强的恒星形成的存在。谷物化学分子HNCO、CH 3OH和SiO追踪流体动力棒冲击。HNCO/CH_3OH、SiO/CH_3OH和SiO/HNCO比值的近似恒定性表明，整个核的激波性质是均匀的。HCN/HCO+、HCN/HNC、HCN/CS和HCN/CO比率主要由密度的变化来解释。高的HCO+/N2 H+比值与C2 H线相关，这表明该比值可能是一个强大的新的致密光子主导区（PDR）探测外星系。C2 H显示沿短轴的分子流出。外流的形态学和运动学与外流年龄6-7百万年一致。
2012-06-18 astro-ph.CO 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
Dense Gas Fraction and Star Formation Efficiency Variations in the Antennae Galaxies
我们使用CARMA毫米波干涉仪来映射超晶格Galerkin（NGC 4038/39），通过12 CO（1-0）线追踪大部分分子气体，通过高密度跃迁HCN（1-0）、HCO+（1-0）、CS（2-1）和HNC（1-0）追踪更密集的分子气体。我们检测到明亮的发射从所有示踪剂在两个核和三个区域的重叠区域之间的两个核。这三个重叠区域的峰对应于先前确定的“超巨星分子云”。结合CARMA数据和Herschel红外（IR）数据，比较了恒星形成效率（SFR/H2~IR/CO）、致密气体分数（HCN/CO）和致密气体恒星形成效率（IR/HCN）的观测指标。星系内的区域显示的比率与整个星系的比率一致，但这些比率在星系内的变化高达6倍。五个检测区域在其积分强度和这些比率方面都有很大差异。北核是最亮的区域在毫米波线发射，而重叠区域是最亮的一部分，在IR系统。我们结合CARMA和赫歇尔数据与ALMA CO数据报告线比模式为每个亮点。CO显示出下降的谱线能量分布，与以前的研究一致。HCO+（1-0）发射比HCN（1-0）发射更强，可能表明在中等密度下有更多的气体，或者比在更先进的合并中常见的光学深度更高。
2016-02-09 astro-ph.GA
Surveying the Whirlpool at Arcseconds with NOEMA (SWAN)- I. Mapping the HCN and N$_2$H$^+$ 3mm lines
本研究依托NOEMA大型SWAN项目，首次获取近邻旋涡星系M 51的云尺度N₂H⁺(1-0)分布图，结合HCN、CO谱线分析致密气体示踪规律，验证HCN/CO的密度示踪能力并揭示二阶物理化学过程的影响。
2023-12-15 astro-ph.GA
