利用已校准的ALMA观测约束分辨解析的 $R_{21}$ 变化

CO(1-0) 和 CO(2-1) 常作为批量分子气体探测器。CO线比 (尤其是CO(2-1)/CO(1-0) - $R_{21}$) 在星系内部和星系间存在变化，但以往关于 $R_{21}$ 及类似参数的研究常依赖于来自不同设施的数据，这些数据在相对校准不确定性方面与物理线比变化的大小相当。因此，稳健地确定系统性 $R_{21}$ 变化具有挑战性。本文比较了来自ALMA的CO(1-0) 和 CO(2-1) 映射数据，针对14个近距离星系，在常见的物理分辨率为 1.7 kpc 下进行分析。我们的数据集包括12个星系的新ALMA (7m+TP) CO(1-0) 图。我们调查 $R_{21}$ 的变化以理解其对全局星系性质、kpc尺度环境因素以及其与星系形成率 (SFR) 面积密度和金属丰度的相关性。我们发现星系间的散布为 0.05 dex。这低于以往报告的超过 0.1 dex 的变化，可能反映了单点位于调查中显著的通量校准不确定性。在单个星系内部，$R_{21}$ 的典型平均值为 ~0.64，波动为 0.1 dex，向星系中心增大至 ~0.75。我们发现 $R_{21}$ 与各种星系参数之间存在强相关性，特别是SFR面积密度，这取决于所采用的分箱/拟合方法，呈现 0.10-0.11 的幂律斜率。我们的发现表明，对于覆盖主序列星系样本的研究，假设 $R_{21}$=0.64 并不会显著偏向CO(2-1)推导的kpc尺度分子气体质量估计。相反，通量校准和CO到H$_2$ 转换因子的系统不确定性占据了CO推导的分子气体性质更大的系统散布。