正常星系的远红外光谱：星际介质中的物理条件
天体物理学
2008-12-18 v1
摘要
中性星际介质(ISM)最重要的冷却线位于远红外(FIR)。我们报告了红外空间望远镜长波段光谱仪对60个正常星系中来自中性和离子化ISM的七条线的测量结果。该星系样本涵盖诸如形态、FIR颜色（指示尘埃温度）以及FIR/蓝比值（指示星形成活动和光学深度）等属性。在本样本的三分之二星系中，[CII]线与FIR尘埃连续光成正比。其他三分之一星系显示出随F60/F100和FIR/B增加而平滑下降的[CII]/FIR，跨越超过50倍的范围。两个星系处于该范围的温暖和活跃极端，[CII]/FIR < 2×10^{-4}（3σ上限）。这源于在更温暖和更活跃的星系中，尘埃粒子呈正电荷，导致光电子加热效率降低。两个主要的光化学区(PDR)冷却线[CII]/[OI]的比值与F60/F100呈紧密相关，表明气体和尘埃温度随之同步增加。我们从离子化气体中推导出[NII]与[CII]的理论比例关系，并用于分离来自中性PDR和离子化气体的[CII]发射。将Kaufman等人(1999)的PDR模型与观测到的(N) [OI]/[CII]和([CII]+[OI])/FIR以及(N) [OI]/FIR和F60/F100的比值进行比较，可推导出far-UV通量G0和气体密度n。我们推导出的G0随n的1.4次方比例。我们将这一相关性解释为源于Stromgren球比例，如果线和连续辐射主要来自星形成区域。G0和n的差异可能源于星形成云的物理属性差异。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0106485,
title = {Far Infrared Spectroscopy of Normal Galaxies: Physical Conditions in the Interstellar Medium},
author = {S. Malhotra and M. J. Kaufman and D. Hollenbach and G. Helou and R. H. Rubin and J. Brauher and D. Dale and N. Y. Lu and S. Lord and G. Stacey and A. Contursi},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0106485},
year = {2008}
}
备注
Accepted by the Astrophysical Journal