致密分子气体：恒星反馈模型的灵敏探针
星系天体物理
2014-11-13 v2 宇宙学与河外天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
我们表明，在致密（n>>10^4 cm^-3）恒星形成团块中，GMC 气体（n>100 cm^-3）的质量分数（可通过致密分子示踪剂 L_HCN/L_CO(1-0) 观测）是恒星反馈强度和机制的灵敏探针。利用具有 pc 尺度分辨率的高分辨率星系尺度模拟，以及包含辐射压、光电离加热、恒星风和超新星（SNe）反馈的显式模型，我们预测了致密分子气体示踪剂随 GMC 和星系属性以及恒星反馈效率的变化。在无反馈或弱反馈模型中，GMC 中的大部分质量坍缩成致密子单元，预测的 L_HCN/L_CO(1-0) 比值比观测值大一个数量级。相比之下，直接采用恒星演化计算得出的反馈属性模型，其预测的致密气体示踪剂与观测结果吻合良好。改变超新星的强度或时间往往使系统沿 L_HCN-L_CO 关系移动，而非偏离该关系（因为超新星加热的是低密度物质，而非高密度气体）。然而，改变辐射压的强度（其在最高密度气体中有效作用）对 L_HCN 的影响远大于对 L_CO 的影响。我们预测致密气体分数（L_HCN/L_CO(1-0)）随 GMC 表面密度的增加而增加；这驱动了 L_HCN/L_CO(1-0) 与恒星形成率（SFR）及光度之间的趋势，该趋势已被初步观测到。我们的结果对异常致密环境（如 ULIRGs 和星系核，包括银河系中心）中致密气体示踪剂的增强做出了具体预测。
引用
@article{arxiv.1209.0459,
title = {Dense Molecular Gas: A Sensitive Probe of Stellar Feedback Models},
author = {Philip F. Hopkins and Desika Narayanan and Norman Murray and Eliot Quataert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.0459},
year = {2014}
}
备注
8 pages, 4 figures, MNRAS accepted (revised to match published version; adds predictions of different star formation models)