银河系热核风中的冷分子气体
星系天体物理
2025-03-12 v2
摘要
利用大型毫米波望远镜和SEQUOIA 3毫米焦平面阵列，我们搜寻了与银河系费米气泡相关的两个原子云中的分子谱线发射。在HI云MW-C20中，未探测到12CO或13CO J=1-0发射。在MW-C21中探测到了12CO J=1-0发射，其分布在11个团块内，大部分CO光度来自单个团块。然而，在3σ亮温上限为0.3 K的情况下，我们未发现13CO发射。利用此上限和RADEX非局部热动平衡（non-LTE）激发模型，我们推导出一组物理条件下的H2柱密度上限为(0.4-3)×10^{21} cm^{-2}，并假设H2与12CO的丰度比为10^4。针对每组物理条件推导了模型CO-to-H2转换因子。我们发现最大值为1.6×10^{20} cm^{-2}/(K km/s)。将[H2/12CO]提高到10^5以考虑光解离和宇宙线电离的影响，会使柱密度和XCO上限增加一个数量级。将这些XCO上限应用于CO光度，MW-C21中的总分子质量上限为132±2 M_sun，相当于中性气体质量的不到27%。对于三个完全分辨的团块，维里比的下限分别为288±32、68±28和157±39，这表明这些结构要么受到外部压力的束缚，在2×10^6年的夹带时间内保持动力学稳定，要么在(3-8)×10^5年的团块穿越时间内被剪切和膨胀所瓦解。本研究中呈现的观测结果增加了银河系中心风中夹带的冷气体日益增长的统计样本。
引用
@article{arxiv.2502.08771,
title = {Cold molecular gas in the hot nuclear wind of the Milky Way},
author = {M. Heyer and E. Di Teodoro and L. Loinard and F. J. Lockman and N. M. McClure-Griffiths and Q. D. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08771},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 5 figures. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics