PHIBSS z~2 主序星系 CO J=1-0 的高分辨率成像

我们展示了卡尔·G·央斯基甚大天线阵对四个 z∼2 主序星系样本的 CO J=1-0 跃迁观测。这些星系在其红移处属于恒星形成星系的蓝序，并且是 IRAM 高原布勒 HIgh-z 蓝序巡天（PHIBSS）的一部分，该巡天已对它们进行了 CO J=3-2 成像。此处对两个星系进行了高信噪比成像，从而能够测定其盘尺寸、谱线轮廓、分子面密度和激发条件。利用这些测量结果及已发表数据，我们表明在主序星系中 CO 盘与光学盘具有相似的尺寸，并且在我们能够比较 CO J=1-0 与 J=3-2 尺寸的那个星系中，发现它们也非常相似。假设银河系 CO-to-H₂ 转换因子，我们测得投影分子面密度 Σ_mol ∼ 1200 M⊙ pc⁻²，并估计去投影后 Σ_mol ∼ 500–900 M⊙ pc⁻²。最后，我们的数据给出的速度积分瑞利-金斯亮温度线比 r₃₁ 近似为 1。除了相似的盘尺寸外，J=1-0 和 J=3-2 中非常相似的谱线轮廓表明两种跃迁采样了相同的运动学特征，意味着它们的发射是共延展的。我们得出结论：在这两个主序星系中，没有证据表明存在显著的激发梯度或一个弥散、低温且不参与活跃恒星形成的大分子储库。我们认为，在非常活跃的恒星形成星系中，r₃₁ 很可能是恒星形成活动与分子储库混合程度的一个指标。