来自单天线 CO 巡天与 PHANGS-ALMA 的低-J CO 谱线比值
摘要
我们利用近邻星系的整盘 CO 图测量低-J CO 谱线比值 R21=CO(2-1)/CO(1-0)、R32=CO(3-2)/CO(2-1) 和 R31 = CO(3-2)/CO(1-0)。我们取自 PHANGS--ALMA、HERACLES 和后续 IRAM 巡天获取 CO(2-1)；取自 COMING 和 Nobeyama 近邻旋涡星系 CO 图集获取 CO(1-0)；取自 JCMT NGLS 和 APEX LASMA 成图获取 CO(3-2)。总计在 20" \sim 1.3 kpc 分辨率下得到 R21、R32 和 R31 的 76、47 和 29 幅图，覆盖 43、34 和 20 个星系。具有高恒星质量 和恒星形成率 SFR=1-5 /yr 的盘星系在样本中占主导。我们发现星系积分平均值及 16%–84% 区间为 R21 = 0.65 (0.50–0.83)、R32=0.50 (0.23–0.59) 和 R31=0.31 (0.20–0.42)。我们识别出星系积分谱线比值与预期同激发相关的性质（包括 SFR/ 和 SFR/）之间的微弱趋势。在星系内部，我们测得相对于星系平均值的中心增强为 R21 的 dex、R31 的 dex 和 R32 的 dex。三种谱线比值均与星系中心半径反相关，并与局部恒星形成率面密度和比恒星形成率正相关，我们给出了这些关系的近似拟合。观测比值可由低温、中等不透明度和中等密度的模型合理重现，与冷星际介质的预期相符。由于谱线比值预期与 CO(1-0)-to-H_2 转化因子 反相关，这些结果对星系 CO 发射的解释具有普遍意义。
引用
@article{arxiv.2109.11583,
title = {Low-J CO Line Ratios From Single Dish CO Mapping Surveys and PHANGS-ALMA},
author = {Adam K. Leroy and Erik Rosolowsky and Antonio Usero and Karin Sandstrom and Eva Schinnerer and Andreas Schruba and Alberto D. Bolatto and Jiayi Sun and Ashley. T. Barnes and Francesco Belfiore and Frank Bigiel and Jakob S. den Brok and Yixian Cao and I-Da Chiang and Mélanie Chevance and Daniel A. Dale and Cosima Eibensteiner and Christopher M. Faesi and Simon C. O. Glover and Annie Hughes and Maria J. Jiménez Donaire and Ralf S. Klessen and Eric W. Koch and J. M. Diederik Kruijssen and Daizhong Liu and Sharon E. Meidt and Hsi-An Pan and Jérôme Pety and Johannes Puschnig and Miguel Querejeta and Toshiki Saito and Amy Sardone and Elizabeth J. Watkins and Axel Weiss and Thomas G. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11583},
year = {2022}
}
备注
34 pages; 12 figures; accepted for publication in the Astrophysical Journal; data tables available http://www.astronomy.ohio-state.edu/~leroy.42/int_corat_tab.ecsv and http://www.astronomy.ohio-state.edu/~leroy.42/co_model.ecsv before publication