在最亮团星系中对 $^{13}$CO 的探测

我们展示了在 RXJ0821+0752 的最亮团星系中对 CO(1-0)、CO(3-2) 和 $^{13}$CO(3-2) 谱线发射的 ALMA Cycle 4 观测结果。这是星系团中首批 $^{13}$CO 谱线发射探测之一。一半的 CO(3-2) 谱线发射源自两个在空间上偏离星系中心的分子气体团块。这些团块被长度延伸 $8~{\rm kpc}$ 的弥漫发射所包围。探测到的 $^{13}$CO 发射完全局限于这两个明亮团块，该区域之外的任何发射均低于我们的探测阈值。在 $^{12}$CO 光谱中探测到了两个具有相似积分通量的不同速度分量。较窄的分量（$60~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$ FWHM）在速度质心和线宽上均与 $^{13}$CO(3-2) 发射一致，而较宽的（$130-160~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$）、轻微蓝移的翼状结构没有相关的 $^{13}$CO(3-2) 发射。一个简单的局部热力学模型表明，$^{13}$CO 发射追踪了 $2.1\times 10^{9}~{\rm M}_\odot$ 的分子气体。分离出伴随 $^{13}$CO 发射的 $^{12}$CO 速度分量，得到的 CO-to-H$_2$ 转换因子为 $\alpha_{\rm CO}=2.3~{\rm M}_{\odot}~({\rm K~km~s^{-1}})^{-1}$，该值比银河系值低一半。因此，在最亮团星系中采用银河系 CO-to-H$_2$ 转换因子可能会使其分子气体质量被高估一倍。这处于河外源的天体间离散范围内，因此需要在更大的星系团样本中进行校准，以确认低于银河系的转换因子。