Cloud-Scale Molecular Gas Properties of the Antennae Merger: A Comparative Study with PHANGS-ALMA Galaxies and NGC 3256
Nathan Brunetti, Christine D. Wilson, Hao He, Jiayi Sun, Adam K. Leroy, Erik Rosolowsky, Ashley Bemis, Frank Bigiel, Brent Groves, Toshiki Saito, Eva Schinnerer
本文利用 ALMA CO 2-1 观测在 55 pc 尺度比较触须星系、70 个 PHANGS 星系与 NGC 3256,揭示并合阶段对分子气体湍流、维里状态及后续星暴的影响。
摘要:
我们展示了利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)获得的、在 CO 2-1 谱线中以 55 pc 分辨率对触须星系并合体(NGC 4038/9)中心 9 kpc 区域的观测。我们采用基于像素的分析,将触须星系中的气体性质与来自 PHANGS-ALMA 巡天的 70 个近邻旋涡星系,以及并合星系和最近的亮红外星系 NGC 3256 中的气体性质进行比较。与在匹配空间分辨率下的 PHANGS 星系相比,触须星系中的分子气体表现出一些最高的面密度、速度弥散、峰值亮温及湍流压力。然而,触须星系中的维里参数与许多 PHANGS 星系相符。NGC 3256 具有与触须星系相近的气体面密度,但其核区速度弥散更高,并且全系统范围的峰值亮温和维里参数也更高。NGC 3256 在并合过程中处于比触须星系更晚的阶段,这可能导致更强烈的并合驱动气体流,从而提升气体中的湍流。NGC 3256 中较高的维里参数可能表明,随着 NGC 3256 走出星暴阶段,这种增强的湍流正在抑制未来的恒星形成。相比之下,触须星系中相对正常的维里参数可能意味着它即将经历一次新的恒星形成爆发。
英文摘要:
We present observations of the central 9 kpc of the Antennae merger (NGC 4038/9) at 55 pc resolution in the CO 2-1 line obtained with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). We use a pixel-based analysis to compare the gas properties in the Antennae to those in 70 nearby spiral galaxies from the PHANGS-ALMA survey, as well as the merger and nearest luminous infrared galaxy NGC 3256. Compared to PHANGS galaxies at matched spatial resolution, the molecular gas in the Antennae exhibits some of the highest surface densities, velocity dispersions, peak brightness temperatures, and turbulent pressures. However, the virial parameters in the Antennae are consistent with many of the PHANGS galaxies. NGC 3256 has similar gas surface densities but higher nuclear velocity dispersions than the Antennae, as well as higher system-wide peak brightness temperatures and virial parameters. NGC 3256 is at a later stage in the merging process than the Antennae, which may result in more intense merger-driven gas flows that could drive up the turbulence in the gas. The high virial parameters in NGC 3256 may indicate that this increased turbulence is suppressing future star formation as NGC 3256 moves out of the starburst phase. In comparison, the relatively normal virial parameters in the Antennae may imply that it is about to undergo a new burst of star formation.
Cloud-Cloud Collisions Induce Filament-Mediated Super Star Cluster Formation in the Antennae Overlap Region: Evidence from ALMA and JWST
Shunan University(周南大学);Shizuoka University(静冈大学);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,国立自然科学研究院);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学);Kagawa University(香川大学);Gifu University(岐阜大学)
The Structure of Molecular Gas in PHANGS-ALMA Galaxies: Cloud Spacing, Two-Point Correlation and Stacked Intensity Profiles
Universität Bonn(波恩大学);Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn(波恩大学阿尔加德天体物理研究所);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Center for Cosmology and Astroparticle Physics(宇宙学与基本粒子物理中心);University of Alberta(阿尔伯塔大学);Université de Toulouse(图卢兹大学);IRAP(天体物理学研究研究所);Princeton University(普林斯顿大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所)
Highly turbulent gas on GMC-scales in NGC 3256, the nearest luminous infrared galaxy
我们提出了迄今为止获得的NGC 3256的最高分辨率CO(2-1)观测(0.25”),并利用它们来确定这次合并中心6 kpc的分子星际介质的详细性质。物理量的分布报告从像素的测量在55和120 pc的规模,并比较盘星系观察PHANGS ALMA。质量表面密度范围从8到5500 M $_{\odot}$ pc $^{-2}$和速度分散从10到200 km s $^{-1}$。测量到的最高亮度温度高达37 K,表明NGC 3256中的气体可能比PHANGS-ALMA测量的附近盘星系中的所有区域都要热。在相同尺度下,亮温甚至超过了NGC 4038/9重叠区的亮温。大多数气体似乎是未结合的,中值维里参数为7至19,尽管外部压力可能会结合一些气体。高的内部湍流压力为10 $^{5}$至10 $^{10}$ K cm $^{-3}$被发现。鉴于缺乏显着的趋势,表面密度,亮度温度和速度色散与物理标度,我们认为分子气体是由一个光滑的介质下降到55 pc的规模,不像更结构化的介质中发现的PHANGS-ALMA盘星系。
The PHANGS-Hα survey. Ground-based narrow-band imaging of nearby star-forming galaxies
Universidad de Chile(智利大学);Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构);University of Western Australia(西澳大利亚大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Tamkang University(淡江大学);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学);Universität Heidelberg(海德堡大学)
Cloud-scale gas properties, depletion times, and star formation efficiency per free-fall time in PHANGS--ALMA
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Princeton University(普林斯顿大学);Universiteit Gent(根特大学);Lund University(隆德大学);Academia Sinica(中央研究院);University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Zürich(苏黎世大学);Universität Heidelberg(海德堡大学);University of Michigan(密歇根大学);CNRS, IRAP(法国国家科学研究中心/天体物理研究所)
PHANGS-JWST: the largest extragalactic molecular cloud catalog traced by polycyclic aromatic hydrocarbon emission
University of Bonn(波恩大学);Ohio State University(俄亥俄州立大学);Center for Cosmology and Astroparticle Physics(宇宙学与基本粒子物理中心);University of Alberta(阿尔伯塔大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校);Cardiff University(卡迪夫大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Universität zu Köln(科隆大学);Universiteit Gent(根特大学)
Localized Deviations from the CO-PAH Relation in PHANGS-JWST Galaxies: Faint PAH Emission or Elevated CO Emissivity?
Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology (KIPAC), Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);Department of Astronomy, The Ohio State University(俄亥俄州立大学天文学系);Center for Cosmology and Astroparticle Physics (CCAPP)(宇宙学与高能物理中心);Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理系);Sterrenkundig Observatorium, Universiteit Gent(根特大学天文台);Department of Astronomy, University of Maryland(马里兰大学天文学系);Observatorio Astronómico Nacional (IGN)(国家天文台(西班牙国家地理研究所));Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系)
The PHANGS-AstroSat Atlas of Nearby Star Forming Galaxies
University of Alberta(阿尔伯塔大学);Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);University of Calgary(卡尔加里大学);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Max Planck Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文研究所);INAF — Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn(波恩大学阿尔兰德天体物理研究所);Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学高级研究院)
A multi-scale view of molecular gas and magnetic fields in the Antennae galaxies
Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo(奥斯陆大学理论天体物理研究所);University of South Carolina(南卡罗来纳大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,拉姆实验室)
Kogakuin University(工学府大学);Shizuoka University(静冈大学);Shunan University(周南大学);Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学);RIKEN(理化学研究所);The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Kagawa University(香川大学);Osaka Electro-Communication University(大阪电波大学);SOKENDAI(综合研究大学院大学)
ALMA FACTS III. High-Resolution CO(2-1)/CO(1-0) Maps of Twelve Nearby Galaxies
Stony Brook University(石溪大学);Institute of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科天文学研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Joint ALMA Observatory(ALMA联合观测站);Division of Liberal Arts, Kogakuin University(工学院大学教养学部);Research Center for Physics and Mathematics, Osaka Electro-Communication University(大阪电通大学理数研究中心)
Quantifying the decline in CO(2-1) intensity around PHANGS-HST star clusters: Constraints on molecular gas dispersal, stellar feedback, and cluster formation efficiency
Universität Bonn(波恩大学);University of Cologne(科隆大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Wyoming(怀俄明大学);Université de Toulouse(图卢兹大学)