演化星暴模型对远红外/亚毫米/毫米谱线辐射的模拟：II. 在 M 82 中的应用

我们提出了一个演化星暴区域中分子和原子气体的远红外/亚毫米/毫米谱线辐射的星暴模型。该区域被处理为一组非相互作用的炽热气泡，这些气泡驱动扫掠气体的球形壳层进入周围的均匀气体介质。这些气泡和壳层由瞬时星暴期间形成的大质量星团内的恒星风和超新星驱动。演化星团的基础恒星辐射影响壳层中光致离解区的性质和结构，因此，来自这些扫掠壳层和相关联的母巨分子云的分子和原子谱线辐射的谱能量分布包含了星暴演化阶段的特征。壳层的物理和化学性质及其结构是使用一个简单的、众所周知的壳层膨胀自相似解、一个星族合成代码以及一个时间相关的 PDR 化学模型计算得出的。使用非局部热力学平衡谱线辐射转移模型计算了几条分子和原子谱线（$^{12}$CO 及其同位素 $^{13}$CO、HCN、HCO$^+$、C、O 和 C$^+$）的 SED。通过将我们的模型与可获得的附近红外亮星系（尤其是 M 82）的观测数据进行比较，我们约束了模型，并且对于 M 82，我们提供了近期星暴活动的年龄估计（5 - 6 Myr，10 Myr）。我们还推导出 M 82 中心 1 kpc 星暴盘观测区域的总 H$_2$ 气体质量约为 $\sim$ 2 - 3.4 $\times$ 10$^8$ M$_{\odot}$。