利用亚毫米波阵列观测亮红外星系 III：Arp 299 的致密千秒差距分子聚集区
摘要
我们利用高分辨率（~2.3"）观测了本地（距离 D = 46 Mpc）亮红外星系 Arp 299，以描绘为其极端恒星形成活动提供燃料的分子气体的物理性质。使用亚毫米波阵列（Submillimeter Array）观测了 12CO J=3-2、12CO J=2-1 和 13CO J=2-1 谱线，并利用 James Clerk Maxwell Telescope 的单天线观测恢复了 12CO J=2-1 和 J=3-2 观测的短间距数据。我们使用辐射转移代码 RADEX 估算了该系统中不同区域的物理性质（密度、柱密度和温度）。两个星系核 IC 694 和 NGC 3690 的 RADEX 解与广泛的气体成分一致，从动能温度 T_{kin} > 30 K 且 n(H_{2}) ~ 0.3 - 3 x 10^{3} cm^{-3} 的温暖中等密度气体，到 T_{kin} ~ 10-30 K 且 n(H_{2}) > 3 x 10^{3} cm^{-3} 的冷致密气体。重叠区域显示出约束更好的解，其 T_{\rm{kin}}$ ~ 10-50 K 且 n(H_{2}) ~ 1-30 x 10^{3} cm^{-3}。我们估算了每个区域的气体质量和恒星形成率，以推导分子气体耗尽时标。所有区域的耗尽时标（20-60 Myr）比普通旋涡星系低约两个数量级。这种快速的耗尽时标可能归因于 Arp 299 在千秒差距尺度上存在高比例的致密气体。我们估算重叠区域的 CO-to-H_{2} 因子 \alpha_{co} 为 0.4 \pm 0.3 (3 x 10^{-4}/ x_{CO}) M_{sol} (K km s^{-1} pc^{2})^{-1}。该值与先前针对更晚期并合系统确定的值吻合良好。
引用
@article{arxiv.1204.6659,
title = {Luminous Infrared Galaxies With the Submillimeter Array. III. The Dense Kiloparsec Molecular Concentrations of Arp 299},
author = {Kazimierz Sliwa and Christine D. Wilson and Glen R. Petitpas and Lee Armus and Mika Juvela and Satoki Matsushita and Alison B. Peck and Min S. Yun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.6659},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 4 figures, ApJ accepted