星系模拟中巨分子云的化学演化
星系天体物理
2016-07-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们展示了在孤立低质量(M* ~ 10^9 M_sol)盘星系流体动力学模拟中巨分子云(GMCs)的分析。我们研究了分子丰度的演化及其对单个云中CO发射和X_CO转换因子的启示。我们将云定义为高于密度阈值n_H,min = 10 cm^-3的区域，或采用观测驱动的CO强度阈值0.25 K km s^-1。我们的模拟包含具有157个物种(包括20个分子)的非平衡化学模型。我们还研究了分辨率和压力下限(即金斯限制器)的效应。我们发现云寿命可达~40 Myr，中位数为13 Myr，与观测一致。在十分之一太阳金属丰度下，年轻云(<10-15 Myr)的H2和CO相对于化学平衡分别匮乏约3倍和1-2个数量级。在太阳金属丰度下，GMCs更快达到化学平衡(在~1 Myr内)。我们还计算了单个云的CO发射。平均CO强度I_CO在低尘埃消光A_v处被强烈抑制，并可能在高A_v处饱和，与观测一致。I_CO - A_v关系对于更高金属丰度向更高A_v偏移，且在较小程度上对于更强UV辐射也如此。在十分之一太阳金属丰度下，年轻云(<10-15 Myr)的CO发射更弱，与CO的匮乏一致。因此，X_CO从0到15 Myr下降一个数量级，尽管存在大散射。
引用
@article{arxiv.1604.01035,
title = {Chemical evolution of giant molecular clouds in simulations of galaxies},
author = {Alexander J. Richings and Joop Schaye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.01035},
year = {2016}
}
备注
28 pages, 29 figures (including appendices), Accepted for publication in MNRAS. Minor changes relative to v1