We present simultaneous measurements of emission from dust continuum at 230 GHz and the J=2-1 $^{12}$CO, $^{13}$CO and C$^{18}$O isotopologues at $\sim$ 15 pc resolution from individual Giant Molecular Clouds (GMCs) in the Andromeda galaxy (M31). These observations were obtained in an ongoing survey of this galaxy being conducted with the Submillimeter Array (SMA). Initial results describing the continuum and $^{12}$CO emission were published earlier. Here we primarily analyze the observations of $^{13}$CO and C$^{18}$O emission and compare them to the measurements of dust continuum and $^{12}$CO emission. We also report additional dust continuum and CO measurements from newly added GMCs to the M31 sample. We detect spatially resolved $^{13}$CO emission with high signal-to-noise in 31 objects. We find the extent of the $^{13}$CO emission to be nearly comparable to that of $^{12}$CO, typically covering 75\% of the area of the $^{12}$CO emission. We derive $^{13}$CO and C$^{18}$O abundances of 2.9 $\times 10^{-6}$ and 4.4 $\times 10^{-7}$ relative to H$_2$, respectively, by comparison with hydrogen column densities of the same regions derived from the dust continuum observations assuming a Milky Way gas-to-dust ratio. We find the isotopic abundance ratio [$^{13}$CO]/[C$^{18}$O] = 6.7$\pm$2.9 to be consistent with the Milky Way value (8.1). Finally, we derive the mass-to-light conversion factors for all three CO species to be $α_{12} = 8.7 \pm 3.9$, $α_{13} = 48.9 \pm 20.4$ and $α_{18} = 345^{+25}_{-31}$ M$_\odot$ (K km s$^{-1}$pc$^2$)$^{-1}$ for the J=2-1 transitions of $^{12}$CO, $^{13}$CO and C$^{18}$O, respectively.
Three isotopologues CO survey of Molecular Clouds in the CMa OB1 complex
我们利用位于德令哈的紫金山天文台13.7米毫米望远镜,在16.5度$^{\rm 2}$($221^{\circ}.5\leq l\leq227^{\circ}$,$-2^{\circ}.5\leq b\leq0^{\circ}.5$)的天空覆盖范围内,对CMa OB 1复合体进行了大范围的$^{12}$ CO,$^{13}$ CO和\xxco($J$ = 1- 0)的同步观测。发现CMa OB 1复合体的发射范围为7 km s $^{-1}\ \leq$ V $_\mathrm{LSR}\ \leq$ 25 km s $^{-1}$。介绍了分子云的大尺度结构、物理性质和化学丰度。用GaussClumps算法在映射区域内识别出83个C $^{18}$ O分子团簇。我们发现,94%的这些C $^{18}$ O分子团的引力约束。它们的大小和质量之间的关系表明,没有一个C $^{18}$ O团簇具有形成高质量恒星的潜力。使用半自动IDL算法,我们新发现85 CO流出候选人在映射区域,包括23个双极流出候选人。此外,一项比较研究揭示了CMa OB 1复合体不同子区域的物理性质、演化阶段和恒星形成活动水平的显著变化。
First Resolved Dust Continuum Measurements of Individual Giant Molecular Clouds in the Andromeda Galaxy
在我们当地的银河系附近,最好使用尘埃测量的组合来研究分子云,以确定云的强大质量,大小和内部结构,以及分子线观测以确定云的运动学和化学。我们在这里提出的第一个结果的一个计划,旨在扩大这样的研究到附近的星系以外的麦哲伦云。利用宽带升级的亚毫米阵列(SMA)在230 GHz,我们已经获得了第一个连续探测的热尘埃排放的亚GMC尺度($\sim$ 15 pc)内的仙女座星系(M31)。其中包括第一次解决连续探测尘埃排放的个别GMC超越麦哲伦云。利用SMA的强大功能,我们同时记录了CO(2-1)的排放与相同的$(u,\,v)$覆盖,天体测量和校准,使第一次测量的CO转换因子,$α_{\rm\,CO(2-1)}$,对个别GMC跨外部星系。我们的直接测量产生的平均CO-尘埃质量转换因子为$α^\prime_{\rm CO-dust} = 0.042\pm0.018$ $M_\odot$(K km s $^{-1}$ pc $^2$)$^{-1}$的$J= 2-1$过渡。该值似乎不随银河系中心半径而变化。假设气体与尘埃的比例为136,那么,在不确定性的情况下,2-1跃迁的结果$α_{\rm CO}$ $=$ 5.7 $\pm$ 2.4 $M_\odot$(K km s $^{-1}$ pc $^2$)$^{-1}$与银河系GMC的结果非常一致。最后,使用相同的分析技术,我们将我们的结果与当地猎户座分…
C18O, 13CO, and 12CO abundances and excitation temperatures in the Orion B molecular cloud: An analysis of the precision achievable when modeling spectral line within the Local Thermodynamic Equilibrium approximation
通常在分子云中观察到CO同位素跃迁,以探测气体的柱密度,碳和氧的元素比,并追踪环境的运动学。我们的目标是估计丰度,激发温度,速度场和速度分散的三个主要的CO同位素对猎户座B分子云的子集。我们使用Cramer-Rao限(CRB)技术分析和估计的物理参数的精度在局部热力学平衡激发和辐射转移的框架内与加性高斯白噪声。我们提出了一个极大似然估计方法来推断CO同位素的1-0和2-1跃迁的物理条件。模拟结果表明,该估计器对常见的激发温度和柱密度范围(Tex > 6 K,N > 1 e 14 - 1 e 15 cm-2)是无偏的和有效的。与一般假设相反,不同的CO同位素体具有不同的激发温度,并且不同同位素体之间的线强度比不能准确地反映柱密度比。我们发现平均分数丰度与以前的决定对其他分子云是一致的。然而,显着的局部偏差推断,不仅在暴露于UV辐射场的区域,而且在屏蔽区域。这些偏差是由于选择性光解离、化学分馏和晶粒表面耗尽之间的竞争造成的。我们观察到C18 O发射的速度色散比13 CO的速度色散小10%。同时分析同一物种的两个不同的旋转跃迁所产生的大量增益被严格量化。CRB技术是一种很有前途的途径,用于分析从谱线拟合估计的物理参数。
ALMA Multiple-Transition Molecular Line Observations of the Ultraluminous Infrared Galaxy IRAS 20551-4250: Different HCN, HCO+, HNC Excitation and Implications for Infrared Radiative Pumping
我们提出了我们的ALMA多跃迁分子线观测结果的超亮红外星系,IRAS 20551-4250,这是已知的包含一个发光的掩埋活动星系核,并显示可检测的振动激发(v2=1f)HCN和HNC发射线。HCN、HCO+和HNC的转动J=1-0、4-3和8-7发射线在振动基态(v=0)处被清楚地检测到。振动激发(v2=1f)J=4-3的发射线被检测到的HCN和HNC,但没有HCO+。它们观测到的通量比进一步支持了我们先前基于J=3-2数据获得的建议,即(1)红外辐射泵浦在v=0处的旋转激发中起作用,至少对于HCN和HNC,以及(2)HCN丰度高于HCO+和HNC。同位素H13 CN、H13 CO+和HN 13 C J=3-2发射线的通量测量支持更高HCN丰度的情况。基于碰撞激发模型,我们约束这些线发射分子气体的物理性质,但发现更高的HNC旋转激发比HCN和HCO+是很难解释的,由于更高的有效临界密度的HNC。我们考虑了红外辐射泵浦的影响,使用现有的5-30微米的红外光谱,发现我们的观测结果很好地解释,如果辐射源位于30-100 pc的分子气体。同时覆盖的非常明亮的CO J=3-2发射线显示了一个广泛的发射翼,我们解释为由于分子外流活动的估计速度约为150 Msun/yr。
Molecular Clouds Associated with {H \small{II}} regions and Candidates within l = 106.65$^\circ$ to 109.50$^\circ$ and b = ${-}$1.85$^\circ$ to 0.95$^\circ$
We present a large-scale simultaneous survey of the CO isotopologues ( $\rm {}^{12}{CO}$ , $\rm{}^{13}{CO}$ , and $\rm{C}{}^{18}{O}$ ) J = 1 ${-}$ 0 line emission toward the Galactic plane region of l = 106.65 $^\circ$ to 109.50 $^\circ$ and b = ${-}$ 1.85 $^\circ$ to 0.95 $^\circ$ using the Purple Mountain Observatory 13.7 m millimeter-wavelength telescope. Except for the molecular gas in the solar neighborhood, the emission from the molecular gas in this region is concentrated in the velocity range of [ ${-}$ 60, ${-}$ 35] $\rm km~s^{-1}$ . The gas in the region can be divided into four clou…