近邻星系的 [CII]、HI 和 CO 动力学比较
星系天体物理
2016-08-17 v1
摘要
星际介质（ISM）的 HI 和 CO 成分通常用于推导近邻星系的动力学质量 M_dyn。这两个成分在观测高红移星系时变得过于暗淡而无法用作示踪剂。在那些情况下，原子碳 [CII] 的 158 m 谱线可能是推导 M_dyn 的唯一途径。由于 ISM 示踪剂的分布和运动学影响 M_dyn 的确定，量化 HI、CO 和 [CII] 的相对分布十分重要。HI 和 CO 在观测上已有很好表征，然而对于 [CII] 仅存在极少量测量。在此，我们比较从 HERACLES、THINGS 和 KINGFISH 巡天中抽取的近邻星系样本的 CO、HI 和 [CII] 发射观测。我们发现，在 R_25 内，平均 [CII] 指数径向轮廓比 CO 的略平缓，但比 HI 分布陡峭得多。这也反映在积分谱（“全局轮廓”）中，其中 [CII] 谱看起来更像 CO 而非 HI 的谱。对于一个星系，可以进行积分谱的光谱分辨比较；其他比较受限于星系的固有线宽和 [CII] 数据的粗糙速度分辨率。利用两个近邻星系中若干恒星形成区域的高光谱分辨率 SOFIA [CII] 数据，我们发现其 [CII] 线宽与 CO 的更为一致，而非 HI。由于给定 ISM 示踪剂的径向范围是依据空间未分辨数据推导 M_dyn 的关键输入，我们得出结论：基于 [CII] 数据确定 M_dyn 所使用的相关长度尺度，是已有良好表征的 CO 分布的长度尺度。该长度尺度与光学盘的长度尺度相似。
引用
@article{arxiv.1604.08777,
title = {Comparing [CII], HI, and CO dynamics of nearby galaxies},
author = {W. J. G. de Blok and F. Walter and J. -D. T Smith and R. Herrera-Camus and A. D. Bolatto and M. A. Requena-Torres and A. F. Crocker and K. V. Croxall and R. C. Kennicutt and J. Koda and L. Armus and M. Boquien and D. Dale and K. Kreckel and S. Meidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08777},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in the Astronomical Journal