由 CO 谱线探测的活动星系核对星系中心分子气体的影响

我们对一个由 35 个本地（$z \leq 0.15$）、活动（$L_X \geq 10^{42}$ erg s$^{-1}$）星系组成的样本进行了 X 射线、红外与一氧化碳（CO）辐射的详细分析。我们的目标是推断来自恒星形成（SF）的远紫外（FUV）辐射与来自活动星系核（AGN）的 X 射线辐射分别对分子气体加热的贡献，二者分别产生光致解离区（PDRs）与 X 射线主导区（XDRs）。为此，我们利用由 Herschel 示踪的 CO 谱线能分布（CO SLED），并辅以单碟望远镜的低 J 谱线数据，以及中 J CO 发射区的高分辨率 ALMA 图像。通过与 Schmidt-Kennicutt 关系比较，我们发现无证据表明 AGN 在 kpc 尺度上对冷且低密度的气体有影响。在核区（r = 250 pc）尺度上，我们发现 CO 谱线比与 FUV 或 X 射线通量间存在弱相关：这可能表明在 r = 250 pc 处 SF 与 AGN 辐射均不主导气体激发。通过将 CO 谱线比与 PDR 及 XDR 模型比较，我们发现 PDRs 仅能在极高气体密度（$n > 10^5$ cm$^{-3}$）下重现观测。而在 XDR 情形下，模型提示中等密度（$n \approx 10^{2-4}$ cm$^{-3}$）。我们得出结论：需两种机制混合（中 J 为 PDR，高 J 为 XDR 或可能的激波）才能解释活动星系中观测到的 CO 激发。