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z~3.4亚毫米星系中的延展冷分子气体库

宇宙学与河外天体物理 2012-01-27 v1

摘要

我们报告了使用扩展甚大阵列(EVLA)在z~3.4亚毫米星系(SMGs)SMM J09431+4700和SMM J13120+4242中探测到空间分辨的CO(1-0)发射。SMM J09431+4700被分解为先前报告的两个毫米波源H6和H7,投影间距约30 kpc。我们推导出H6和H7的CO(1-0)线光度分别为L'(CO 1-0) = (2.49±0.86) 和 (5.82±1.22) × 10^10 K km/s pc^2,SMM J13120+4242的为L'(CO 1-0) = (23.4±4.1) × 10^10 K km/s pc^2。这些值比从高J CO谱线的简单激发模型预期值高出约1.5-4.5倍,表明存在大量低激发气体。这一发现得到以下事实的支持:在CO激发最低的系统SMM J13120+4242中,CO(1-0)谱线似乎比在高J CO谱线中看到的具有更宽的轮廓和更延展的空间结构(这在SMM J09431+4700中不那么显著)。基于L'(CO 1-0)和激发模型,我们发现H6和H7的气体质量分别为M_gas = 2.0-4.3 和 4.7-12.7 × 10^10 M_sun,SMM J13120+4242的为M_gas = 18.7-69.4 × 10^10 M_sun。观测到的CO(1-0)性质与如下图像一致:SMM J09431+4700代表一个早期阶段、富含气体的主并合,而SMM J13120+4242代表一个处于晚期阶段的此类系统。因此,本研究突显了对SMGs进行空间和动力学分辨的CO(1-0)观测的重要性,以进一步理解驱动这些遥远星系中恒星形成的气体物理过程,而这只有在EVLA发挥其全部能力时才成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1105.4177,
  title  = {Extended Cold Molecular Gas Reservoirs in z~3.4 Submillimeter Galaxies},
  author = {Dominik A. Riechers and Jacqueline Hodge and Fabian Walter and Christopher L. Carilli and Frank Bertoldi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1105.4177},
  year   = {2012}
}

备注

6 pages, 4 figures, to appear in ApJL (EVLA Special Issue; accepted May 19, 2011)