z >~ 6 星系中的分子云性质与 CO 谱线发射
宇宙学与河外天体物理
2014-04-09 v2
摘要
我们探讨了 z >~ 6 莱曼断裂星系中的分子云性质及 CO 跃迁谱线的物理机制，并利用一种基于高红移星系恒星形成全局模型构建的解析形式体系预测了其 CO 通量，该体系最小化了对本地观测的依赖。我们的模型包含一种计算分子气体分数的新方法，该方法以总气体密度、恒星形成率以及云中的恒星形成效率为主要输入参数。如果 z >~ 6 的星系金属丰度约为太阳金属丰度的百分之几，则该方法与基于本地化学的化学平衡计算结果一致。如此低的金属丰度进而意味着这些系统中的大部分碳以电离形式存在，而非以 CO 形式存在。此外，我们发现 ALMA 在高红移处可观测到的高阶 CO 跃迁通常处于次热布居状态，但其细节敏感地依赖于分子云内湍流团块的存在与否。最终，我们预计现有设施将极难观测到来自再电离时期星系的 CO 信号。我们估计，要在静止系紫外星等为 -20 的 z = 6 系统中探测到 CO(6--5) 跃迁，ALMA 至少需要约 100 小时的积分时间。
引用
@article{arxiv.1301.0619,
title = {Molecular Cloud Properties and CO Line Emission in z >~ 6 Galaxies},
author = {Joseph A. Muñoz and Steven R. Furlanetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.0619},
year = {2014}
}
备注
19 pages, 10 figures; revised discussion and updated comparison to previous works