基于AKARI远红外观测的M81和M101千秒差距尺度恒星形成律
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v1
摘要
我们评估了邻近晚型旋涡星系M81和M101旋臂内气体面密度与恒星形成率(SFR)面密度之间的关系。通过局部分析这些关系，我们经验性地推导出了千秒差距尺度的Kennicutt-Schmidt定律。M81和M101均使用AKARI卫星上的远红外探测仪(FIS)在65、90、140和160微米四个远红外波段进行了观测。整个星系的能谱分布显示，除了暖尘埃成分（Tw~60 K）外，还存在冷尘埃成分（Tc~20 K）。我们充分利用FIS的多波段测光能力，在空间上对冷、暖尘埃发射成分进行了解卷积。冷、暖尘埃成分在不同区域显示出幂律相关性，这些相关性可分别转换为气体质量和恒星形成率。我们发现，在M101中，气体和恒星形成率面密度之间存在幂律相关性，且巨HII区（幂律指数N=1.0）和旋臂（N=2.2）的幂律指数存在显著差异。M81旋臂的幂律指数（N=1.9）与M101旋臂的相似。结论：幂律指数在星系内部并非恒定不变。幂律指数的差异可归因于千秒差距尺度上恒星形成过程的不同。M81和M101旋臂中观测到的N~2支持了由旋涡密度波增强的云-云碰撞触发恒星形成的场景，而M101巨HII区中推导出的N~1则表明，由高速HI气体下落引发的帕克不稳定性诱导了恒星形成。本方法可应用于AKARI全天巡天提供相同四个远红外波段数据的大量星系样本。
引用
@article{arxiv.1006.2018,
title = {Kiloparsec-scale star formation law in M81 and M101 based on AKARI far-infrared observations},
author = {T. Suzuki and H. Kaneda and T. Onaka and T. Nakagawa and H. Shibai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.2018},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 8 figures, accepted for publication in A&A