星暴星系甲醛密度测定：与密度无关的整体恒星形成
摘要
能够推导恒星形成区空间密度的精确技术十分稀少。一种已应用于银河系恒星形成区空间密度推导的技术，利用了甲醛（H2CO）K 双线跃迁的密度敏感特性。本文中，我们扩展了对 56 个星暴系统样本中 H2CO 的 1(10)-1(11)（λ = 6.2 cm）和 2(11)-2(12)（λ = 2.1 cm）K 双线跃迁的巡天观测（Mangum 等人，2008）。我们将同时探测到两个跃迁的星系数量从 5 个增加到 13 个。我们通过结合基于样本中 11 个星系共 14 个速度成分的 NH3 测量得到的动力学温度，改进了空间密度测量（Mangum 等人，2013）。我们的空间密度测量值落在一个相对狭窄的范围内，从 10^(4.5) 到 10^(5.5) cm^(-3)。这意味着 L_(IR) 与 M_(dense) 之间的 Schmidt-Kennicutt 关系：（1）指示了可用于形成恒星的致密气体质量储库，以及（2）并不直接依赖于驱动最亮星暴星系中恒星形成过程的更高平均密度。我们还利用 H2CO 测量推导了两种独立的致密气体质量度量，它们通常比使用 HCN 推导的结果小，在许多情况下小 10^2-10^3 倍。这种差异表明，H2CO 示踪了我们星暴星系样本中巨分子云的一个更致密、更紧凑的成分。我们还报告了与 H2CO 1(10)-1(11) 测量同时进行的转动激发 λ = 6.3 cm 2P_(1/2) J=1/2 态 OH 和 H111α 射电复合线的测量结果。
引用
@article{arxiv.1302.3526,
title = {Formaldehyde Densitometry of Starburst Galaxies: Density-Independent Global Star Formation},
author = {Jeffrey G. Mangum and Jeremy Darling and Christian Henkel and Karl M. Menten},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3526},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 11 figures, 8 tables (sheesh...what a long paper!). Accepted for publication in ApJ. Updated with proof corrections. arXiv admin note: text overlap with arXiv:0710.2115