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低红移类星体与匹配恒星形成星系中的环核分子气体

星系天体物理 2020-07-29 v2

摘要

环核气体盘(CND)中一系列引力不稳定性是将气体输运到中央超大质量黑洞(SMBH)并点燃活动星系核(AGNs)所必需的。对这一情景的检验是探究在类星体的CND尺度上是否相对于非活动星系的对比样本发现了增强的分子气体质量面密度(Σmol\Sigma_{\rm mol})。在此,我们利用ALMA对四个低红移(z0.06z \sim 0.06)、光度(1045\sim 10^{45} erg s1^{-1})类星体进行了亚千秒分辨率CO(2-1)观测,每个类星体匹配一个不同的恒星形成星系,具有相似的红移、恒星质量和恒星形成率。我们探测到所有类星体的CO(2-1)发射,其形态多样。与预期相反,由CO(2-1)光度计算得到的类星体样本在 r<500r < 500 pc 处的 Σmol\Sigma_{\rm mol} 往往小于对比样本;我们的类星体中没有 Σmol\Sigma_{\rm mol} 的系统性增强。我们讨论了四种可能解释类星体CND尺度上较低分子气体含量(或作为实际可观测量的CO(2-1)光度)的情形,即AGN驱动外流、富气体小质量并合、星暴阶段与类星体阶段起始之间的时间延迟,以及X射线主导区(XDR)对气体化学丰度和激发的影响。尽管文献中讨论不多,XDR效应可对分子质量测量产生影响,尤其在亮类星体核附近;因此需要考虑现在利用ALMA可行的更高分辨率分子气体观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.03072,
  title  = {Circumnuclear Molecular Gas in Low-redshift Quasars and Matched Star-forming Galaxies},
  author = {Takuma Izumi and John D. Silverman and Knud Jahnke and Andreas Schulze and Renyue Cen and Malte Schramm and Tohru Nagao and Lutz Wisotzki and Wiphu Rujopakarn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03072},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 8 figures, 4 tables (including 1 table and 1 figure in the appendix). Accepted for publication in ApJ; Minor updates after the acceptance