恒星形成星系的氨测温法

旨在推导外部星系的物理条件，我们提出了一项关于恒星形成系统中氨 (NH$_3$) 发射和吸收的研究。利用 NH$_3$ 若干反转跃迁的激发特性所提供的对动力学温度的独特敏感性，我们继续对恒星形成星系中的致密气体进行表征，测量了 23 个星系和一个星系偏移位置的动力学温度，这些样本因其高红外光度而被选中。我们推导了 13 个星系的动力学温度，其中 9 个具有多个动力学温度和/或速度分量。这 13 个星系中有 8 个表现出 $>100$ K 的动力学温度，在许多情况下，这至少是先前推导出的动力学温度的两倍。此外，我们星系样本中推导出的动力学温度在许多情况下至少是推导出的尘埃温度的两倍，这表明通常假设尘埃温度与气体动力学温度相等存在问题。正如之前所建议的，使用波长大于 160 $\mu$m 的尘埃发射来推导尘埃温度，或者来自较老恒星种群的尘埃加热，可能导致这些星系中推导出的尘埃温度偏低。我们确认了朝向 Arp220 的高激发 OH $^2\Pi_{3/2}$ J=9/2 吸收的探测 (Ott et. al. 2011)。我们还报告了首次在外部星系中探测到非亚稳态 NH$_3$ 反转跃迁，包括 (2,1) (NGC253, NGC660, IC342, 和 IC860)、(3,1)、(3,2)、(4,3)、(5,4) (均在 NGC660 中) 以及 (10,9) (Arp220) 跃迁。