星暴星系 M82 中延展的 HCN 与 HCO$^{+}$ 发射

我们利用毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）绘制了星暴星系 M82 的 3 毫米连续谱和谱线发射图。观测目标包括 HCN、HCO$^{+}$、HNC、CS 和 HC$_{3}$N 谱线，但本文重点关注 HCN 和 HCO$^{+}$ 的发射。该图像覆盖约 1.2 角分的视场，分辨率约为 5 角秒。HCN 和 HCO$^{+}$ 的观测数据与单天线图像进行了合并。此前已发现 M82 中的分子气体分布在一个与中心星暴重合的分子盘，以及一个起源于中心星暴的星系尺度外流中。利用经短间距校正的新图像，我们推导了外流底部稠密分子气体的一些性质。基于 HCN 和 HCO$^{+}$ 的 J=(1-0) 谱线发射，并在气体光学薄且处于局部热力学平衡的假设下，我们给出了外流底部稠密分子气体量的下限。这些下限分别为 $7\times10^{6}$ $M_{\odot}$ 和 $21\times10^{6}$ $M_{\odot}$，约占外流中总分子质量的 $\gtrsim2\%$。中心星暴外稠密气体的运动学和空间分布表明，它正通过“烟囱”结构被排出。假设恒定的外流速度，推导出的稠密分子气体外流率 $\geq0.3$ $M_{\odot}$ yr$^{-1}$，这将使星暴寿命缩短 $\geq5\%$。排出这些质量的稠密气体所需能量为 $(1-10)\times10^{52}$ erg。