星系远红外光谱序列：趋势与模型

我们提出了一个解释星系远红外光谱的框架，在该框架中，相较于先前的工作，我们通过改变中心星暴或活动星系核（AGN）的电离参数 $U$、柱密度 $N$(H) 以及云面的气体密度 $n$(H$^{+}$)，扩展了模型参数。我们将利用 $Cloudy$ 光谱合成代码进行的这些模型，与谱线至总远红外光度比、远红外精细结构线比、IRAS 颜色以及 OH 和 H$_{2}$O 柱密度的趋势进行了比较，并与来自 IRAS 亮星系样本中十个邻近星系的已充分研究样本中的趋势进行了对比，这些星系的红外光度大于 10$^{10}$ L$_{\odot}$，且 IRAS 60 微米通量等于或高于邻近超亮红外星系 Arp 220。我们发现，从正常星暴型发射线光谱延伸至具有显著激发态吸收的 ULIRG 型吸收主导光谱的光谱序列，最好可以通过同时增加氢柱密度（从低至 10$^{21}$ cm$^{-2}$ 到高至 10$^{24.8}$ cm$^{-2}$ 或更高）和电离参数（从低至 10$^{-4}$ 到高至 1）来解释。星暴模型最能重现大部分序列，而 AGN 模型在产生 Arp 220 中高 OH 和 H$_{2}$O 柱密度方面略胜一筹。我们的结果表明，在类似 ULIRG 的吸收主导系统中，分子星际介质（ISM）位于能源附近并至少部分遮蔽了大部分远红外波段的能源，在正确解读其能源和反馈的诊断时必须考虑到这一点。