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约束 NGC 4254 中星形成与热中星际介质关系的亚星系尺度

星系天体物理 2026-02-25 v1

摘要

我们通过结合亚星系尺度的星形成历史(SFHs)和贝叶斯 X 射线光谱拟合,研究星形成与 NGC 4254(M99)中热中星际介质(ISM)的 X 射线辐射之间的关系。我们通过对 UV-IR 光度数据进行建模,使用灵活的 SFHs 测量亚星系尺度的星形成速率(SFR),并利用 Chandra 数据生成点源减去的 diffuse X 射线辐射图。我们提取并拟合 5 个由其 SFR 密度 ΣSFR\Sigma_{\rm SFR} 选定的区域,推导热气体亮度和等离子体温度。我们检查 NGC 4254 中的亚星系 kTΣSFRkT-\Sigma_{\rm SFR}LXgasΣSFRL^{\rm gas}_X-\Sigma_{\rm SFR} 比例关系,并将其与来自核心崩溃超新星(CCSNe)对 ISM 反馈的简单模型进行比较。NGC 4254 的热气体辐射与 ISM 中约 40-50% 能量来自 CCSNe 的热化相一致,同时表明 CCSNe 喷射物质加载量随 ΣSFR1/3\Sigma_{\rm SFR}^{-1/3} 衰减。我们的优化模型暗示温度和 X 射线生产效率分别随 kT=(0.720.18+0.26 keV)ΣSFR0.34±0.10kT = (0.72^{+0.26}_{-0.18}~{\rm keV}) \Sigma_{\rm SFR}^{0.34\pm0.10}η=(0.030.01+0.02)ΣSFR0.34±0.18\eta = (0.03^{+0.02}_{-0.01}) \Sigma_{\rm SFR}^{0.34\pm0.18},其中 ΣSFR=0.010.13 M yr1 kpc2\Sigma_{\rm SFR} = 0.01-0.13~{\rm M_{\odot}~yr^{-1}~kpc^{-2}}。我们还将热 ISM 的属性与 PHANGS 项目的数据进行比较。给定区域的 diffuse X 射线辐射平均比 Hα\alpha 辐射暗 200 倍,观察到热 ISM 相对于星系大尺度动力学平衡压强超压,符合热 ISM 向周围介质扩张的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.20397,
  title  = {Constraining the Sub-Galactic Relationship Between Star Formation and the Hot Interstellar Medium in NGC 4254},
  author = {Erik B. Monson and Bret D. Lehmer and Amirnezam Amiri and Karina Barboza and Ashley Barnes and Antara R. Basu-Zych and Daniel A. Dale and Sanskriti Das and Simthembile Dlamini and Simon C. O. Glover and Kathryn Kreckel and Laura A. Lopez and Sebastian Lopez and Smita Mathur and Hsi-An Pan and Jennifer A. Rodriguez and Karin M. Sandstrom and Sumit K. Sarbadhicary and Jiayi Sun and Thomas G. Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20397},
  year   = {2026}
}

备注

28 pages, 2 page appendix, 18 figures, 8 tables. Submitted to AAS journals