Herschel对Markarian 231中水蒸气的观测
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v1
摘要
在Herschel/SPIRE的波长范围内，超亮红外星系Mrk 231显示出多达七条水（H2O）的转动发射线，其中包括一条在4σ水平上探测到的非常高激发态（E_{upper}=640 K）谱线，而PACS的观测则显示一条78微米的H2O吸收线，这与之前ISO探测到的其他H2O谱线情况相同。这种吸收/发射的二分现象是由尘埃发射的远红外辐射对转动能级的泵浦以及随后通过更长波长谱线的弛豫过程造成的，这使我们能够估算H2O的柱密度以及底层远红外连续谱源的一般特征。我们使用包含尘埃远红外辐射吸收激发和碰撞激发的辐射转移模型来计算H2O的平衡能级布居数和相应的谱线流量。探测到的最高激发态H2O发射线，其能级位于基态以上300-640 K，表明负责泵浦的远红外辐射源是致密的（半径=110-180 pc）且温暖的（T_{dust}=85-95 K），至少贡献了45%的热光度。在该核区成分中发现的高柱密度N(H2O)~5x10^{17} cm^{-2}，很可能是激波/宇宙线、XDR化学作用和/或尘埃幔蒸发的“非耗尽化学”过程的结果。一个更延展的区域，可能是在其他分子物种中观测到的1-kpc盘的内区，可能通过致密热核和/或激波对低激发态H2O谱线的观测流量有所贡献。PACS观测到的H2O 78微米谱线显示出吸收中蓝移翼的迹象，可能表明在OH中探测到的显著外流中存在H2O（Fischer等人，本卷）。
引用
@article{arxiv.1005.3642,
title = {Herschel observations of water vapour in Markarian 231},
author = {E. González-Alfonso and J. Fischer and K. Isaak and A. Rykala and G. Savini and M. Spaans and P. van der Werf and R. Meijerink and F. P. Israel and A. F. Loenen and C. Vlahakis and H. A. Smith and V. Charmandaris and S. Aalto and C. Henkel and A. Weiß and F. Walter and T. R. Greve and J. Martín-Pintado and D. A. Naylor and L. Spinoglio and S. Veilleux and A. I. Harris and L. Armus and S. Lord and J. Mazzarella and E. M. Xilouris and D. B. Sanders and K. M. Dasyra and M. C. Wiedner and C. Kramer and P. P. Papadopoulos and G. J. Stacey and A. S. Evans and Y. Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.3642},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 3 figures