半人马座星团的海尔望远镜观测——冷核中冷气体的动力学

星系团核心中的最亮星系团星系（BCGs）与其他低红移大质量椭圆星系具有明显不同的性质。大多数冷核星系团中的BCGs显示出活跃恒星形成的迹象。我们展示了利用海尔空间望远镜在远红外（FIR）波段对半人马座星系的BCG——NGC 4696的观测结果。利用PACS光谱仪，我们探测到了星际介质中最强的两种冷却线，即157.74微米的CII线和63.18微米的OI线，此外还探测到了121.90微米的NII线。CII发射延伸至7 kpc的区域，其空间形态和运动学与光学H-α发射相似。这具有深刻的含义，即光学氢复合线H-α、光学禁线NII 6583埃、软X射线纤维以及远红外CII线都具有相同的能量来源。我们还利用PACS和SPIRE光度计在所有六个波段探测到了尘埃发射。我们使用双分量修正黑体函数进行了详细的谱能量分布拟合，发现了一个19 K的冷尘埃分量（质量为1.6x10^6太阳质量）和一个46 K的温尘埃分量（质量为4.0x10^3太阳质量）。8微米至1000微米之间的总远红外光度为7.5x10^8太阳光度，利用Kennicutt关系得出较低的恒星形成率为每年0.13太阳质量。该值与从其他示踪物（如紫外发射）推导出的值一致。将光谱和光度结果与光学H-α相结合，我们对由电离区相邻的光解离区（PDRs）组成的发射云进行了建模。我们表明，除了年老和年轻恒星族群外，还需要另一种能量来源（如宇宙线、激波或重联扩散）来激发H-α和CII纤维。