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云-云碰撞驱动的星形成在条纹星系 NGC 3627 中的星际结构依赖性

星系天体物理 2025-02-11 v1

摘要

虽然云-云碰撞(CCC)被提议作为触发大质量星形成的机制,但建议更高的碰撞速度(vcolv_{\rm col})和较低的气体密集云质量(MGMCM_{\rm GMC})或/或密度(ΣGMC\Sigma_{\rm GMC})倾向于抑制星形成。本研究选择近距离条纹星系 NGC 3627 来检视碰撞气体密集云(mCCCm^\star_{\rm CCC}ϵCCC\epsilon_{\rm CCC})的星形成速率与效率,并探讨 mCCCm^\star_{\rm CCC}ϵCCC\epsilon_{\rm CCC}MGMCM_{\rm GMC}ΣGMC\Sigma_{\rm GMC})与 vcolv_{\rm col} 之间的关系,以及星际结构(盘、条纹、条纹端)的影响。利用面积为 60 平方秒的 ALMA CO(2--1) 数据,我们在 500 平方秒的圆盘内估算 vcolv_{\rm col},基于线-of-sight 气体密集云速度,假设在二维平面内的随机运动。我们提取至少每 1 百万年发生 0.1 次碰撞的圆盘,识别为 CCC 驱动星形成主导的区域,然后利用来自 VLT MUSE的衰减校正 Hα\alpha 数据计算 mCCCm^\star_{\rm CCC}ϵCCC\epsilon_{\rm CCC}。我们发现 mCCCm^\star_{\rm CCC}ϵCCC\epsilon_{\rm CCC} 在条纹内较低(中位数值:103.84 M10^{3.84}~M_\odot0.18 %0.18~\%),在条纹端较高(104.89 M10^{4.89}~M_\odot1.10 %1.10~\%),而相对于盘(104.28 M10^{4.28}~M_\odot0.75 %0.75~\%)则更高。此外,我们发现 vcolv_{\rm col}MGMCM_{\rm GMC}ΣGMC\Sigma_{\rm GMC})参数空间内的结构差异,条纹端 MGMCM_{\rm GMC}ΣGMC\Sigma_{\rm GMC})更大,条纹内 vcolv_{\rm col} 更大,导致条纹端星形成活跃而条纹内活跃度较低。我们的结果支持不同星际结构中 CCC 属性差异可解释盘状星系中 kpc 尺度 SFE 差异的情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06102,
  title  = {Galactic structure dependence of cloud-cloud collisions driven star formation in the barred galaxy NGC 3627},
  author = {Fumiya Maeda and Kouji Ohta and Fumi Egusa and Yusuke Fujimoto and Masato I. N. Kobayashi and Shin Inoue and Asao Habe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06102},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ