SFR-M* 平面中的尘埃温度与 CO-to-H2 转换因子的变化
摘要
我们将 GOODS-N 场中 17 个红移 z>1 星系的深度 Herschel 成像数据与来自 IRAM PdBI 的 12CO(2-1) 谱线光度相结合。该样本包括位于 SFR-M* 平面中由恒星形成星系描绘的主序（MS）之上及之上的星系。利用远红外数据推导尘埃质量 Mdust。结合气体 - 尘埃比（GDR）对金属丰度依赖性的经验公式，利用 CO 光度和 Mdust 值推导了每个星系的 CO-to-H2 转换因子 alpha_co。与本地宇宙类似，星爆星系中的 alpha_co 值比普通恒星形成星系（SFGs）小约 5 倍。我们还发现了 alpha_co 与尘埃温度（Tdust）之间的关系（alpha_co 随 Tdust 升高而降低），这是通过对远红外数据进行修正黑体拟合得到的。虽然 alpha_co(Tdust) 关系的绝对归一化尚不确定，但这一总体趋势对于 Mdust、GDR 或金属丰度测定中可能存在的系统偏差是稳健的。虽然我们无法在形式上区分 alpha_co 随尘埃温度的阶跃演化还是平滑演化，但我们可以得出结论：在接近太阳金属丰度的星系中，可以使用 Tdust=30K 这一临界值来判断适当的 alpha_co 是更接近星爆值（若 Tdust>30K，为 1.0 Msun(K kms pc^2)^-1）还是更接近银河系值（若 Tdust<30K，为 4.35 Msun (K kms pc^2)^-1）。该指示器的巨大优势在于，它比合并/SFG 的视觉形态分类更不主观，后者在高红移处由于 SFG 的团块性质而难以进行。在缺乏远红外数据的情况下，可以利用星系相对于主序的偏移（即 log[SSFR(galaxy)/SSFR_MS(M*,z)]）来识别需要使用低于银河系值的 alpha_co 转换因子的星系。
引用
@article{arxiv.1210.2760,
title = {Dust temperature and CO-to-H2 conversion factor variations in the SFR-M* plane},
author = {B. Magnelli and A. Saintonge and D. Lutz and L. J. Tacconi and S. Berta and F. Bournaud and V. Charmandaris and H. Dannerbauer and D. Elbaz and N. M. Förster-Schreiber and J. Graciá-Carpio and R. Ivison and R. Maiolino and R. Nordon and P. Popesso and G. Rodighiero and P. Santini and S. Wuyts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2760},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (A&A); 15 pages, 6 figures; V2: updated reference list