氨作为超亮星系合并体Arp220中的温度示踪剂
摘要
（摘要缩减版）我们展示了利用ATCA和GBT对超亮红外星系（ULIRG）合并体Arp220中氨（NH3）的观测结果。我们在1.2cm处未分辨的（62±9）mJy连续谱源中探测到了NH3 (1,1)、(2,2)、(3,3)、(4,4)、(5,5)和(6,6)反转线的吸收。NH3谱线的峰值视光深范围约为0.05至0.18。NH3 (1,1)线的吸收深度显著浅于基于其他跃迁深度的预期，这可能是由假设的冷（<~20K）气体层的发射污染所致，该气体层的估计柱密度<~2×10^14 cm^-2。NH3吸收线的宽度约为120-430 km s^-1，与其他分子示踪剂的宽度一致。我们无法确认先前报道的、高达约1800 km s^-1的极大线宽。我们确定了转动温度为（124±19）K，对应的动能为T_kin=（186±55）K。NH3柱密度取决于激发温度。对于50K的激发温度，我们估计为（8.4±0.5）×10^16 cm^-2。该关系对于可能的更高激发温度呈线性缩放。在连接Arp220两个核的分子环模型背景下，我们估计H2气体密度约为~f_V^-0.5 × (1-4)×10^3（f_V：体积填充因子）。除NH3外，我们的ATCA数据显示在NH3 (3,3)线频率附近有一个吸收特征。如果我们将该线解释为来自OH ^2Pi_3/2 J=9/2 F=4-4跃迁，则其线宽、系统速度和视光深与我们探测到的NH3线相似。如果这种与OH的关联是正确的，这标志着在河外天体中首次探测到高度激发（高于基态约511K）的^2Pi_3/2 J=9/2 F=4-4 OH线。
引用
@article{arxiv.1108.3088,
title = {Ammonia as a Temperature Tracer in the Ultraluminous Galaxy Merger Arp220},
author = {Juergen Ott and Christian Henkel and James A Braatz and Axel Weiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3088},
year = {2015}
}
备注
31 pages, 6 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal