M33 中 CO 与尘埃的分子云匹配 I. 基于 Herschel 的高分辨率氢柱密度图

本研究旨在通过引入新方法，为更全面的理解 M33 星系中分子氢分布贡献，生成分子氢 ($N_{\rm H_2}$) 的高角分辨率 (18.2$''$, 等效于 75 pc) 柱密度图。M33 是一个位于本地星系，曾用 Herschel 在 far-infrared 波段范围内 (70-500 $\mu$m) 进行观测。先前的研究已 presented M33 的总氢柱密度图 ($N_{\rm H}$)，使用这些 FIR 数据 (部分结合 mid-IR 数据)，采用各种方法。我们首先对 160、250、350 和 500 $\mu$m 可见光连续数据进行光谱能谱拟合，以获得 $N_{\rm H}$。我们也使用一种第二种方法，将 250 $\mu$m 图转换为相同角分辨率下的 $N_{\rm H}$ 图。随后通过减去 HI 成分，分别获得每个方法的 $N_{\rm H_2}$ 图。与以往研究不同，本研究采用更灵活的方法，考虑可变 emissivity index $\beta$ 和 dust 吸收系数 $\kappa_0$。这种选择使我们能够构建 $\kappa_0$ 图，从而增强对氢柱密度研究的深度和准确性。我们解决了两种方法中固有的偏差和挑战 (两种方法给出相似结果)，并将其与文献中现有的图进行比较。此外，我们计算了 CO-to-H$_2$ 转换因子 ($X_\mathrm{CO}$ factor) 的图，其在整个盘中显示出围绕平均值 $1.8\times10^{20}\,\mathrm{cm^{-2}/(K\,km\,s^{-1})}$ 的强烈离散。我们从 $N_{\rm H}$、$N_{\rm H_2}$ 和 $N_{HI}$ 图中获得柱密度概率分布函数 (N-PDFs)，并讨论其形状。