近邻盘星系中的分子气体与恒星形成

我们将 HERACLES 巡天的 12CO(2-1) 图谱所示踪的分子气体与 30 个近邻盘星系中近期恒星形成率（SFR）的示踪剂进行了比较。我们证明了 Sig_mol 与 Sig_SFR 之间存在一阶线性对应关系，但也发现表观分子气体消耗时间 t_dep^mol = Sig_mol / Sig_SFR 存在重要的二阶系统性变化。在我们 1 kpc 的共同分辨率下，CO 与许多近期 SFR 的示踪剂密切相关。对每条视线等权重处理并使用固定的银河系 alpha_CO，我们的数据得出分子气体消耗时间 t_dep^mol=Sig_mol/Sig_SFR ~ 2.2 Gyr，具有 0.3 dex 的散布，与文献数据吻合良好。我们应用正向建模方法来约束关联 SFR 面密度与分子气体面密度的幂律指数 N，并发现对于我们的完整数据集 N=1+/-0.15，且在不同星系间存在一定变化。然而，我们提醒，鉴于我们观察到 t_dep^mol 与其他局部和全局物理量之间的相关性，幂律处理过度简化了该问题。其中最强的相关性是低质量、低金属丰度星系中 t_dep^mol 的降低，以及 kpc 尺度 t_dep^mol 与尘气比 D/G 的相关性。这些相关性可以通过以理论上预期的方式依赖于 D/G 的 CO 到 H2 转换因子来解释。这并非唯一的解释，但转换因子变化的外部证据使其成为一种保守的解释。在应用依赖于 D/G 的 alpha_CO 之后，t_dep^mol 与局部条件之间的一些弱相关性仍然存在。特别是，我们观察到与某些核区气体聚集相关的较低 t_dep^mol 和增强的 CO 激发。这些似乎反映了 SFR/H2 的真实增强，并且 t_dep 在固定 Sig_mol 下呈现多值性，支持了由环境因素驱动的“盘”与“星暴”模式的概念。