Arp 299 中的分子气体加热
星系天体物理
2014-09-05 v1
摘要
理解邻近（超）亮红外星系中的加热和冷却机制，可以让我们深入了解其更遥远对应天体的驱动机制。分子发射线在冷却激发气体方面起着至关重要的作用，最近，借助赫歇尔空间天文台（Herschel Space Observatory），我们得以观测到丰富的分子谱。CO 是赫歇尔波长范围内最丰富且最明亮的分子之一。我们利用赫歇尔观测 CO 跃迁，这些谱线共同示踪了 CO 的激发状态。我们研究了 Arp 299，这是一个碰撞星系群，其中一个组分拥有活动星系核（AGN），另外两个正经历剧烈的恒星形成。对于 Arp 299 A，我们展示了高达 J=20-19 的高-J CO 谱线的 PACS 光谱仪观测结果，以及 CO 和 HCN 的 JCMT 观测结果，以区分紫外加热与其他替代加热机制。Arp 299 A 与 Arp 299 B+C 的光谱存在立即可见的差异，源 A 具有更亮的高-J CO 跃迁。这反映在它们各自的谱线能量分布中。我们发现光子主导区（PDRs）不太可能加热所有气体，因为拟合高-J CO 谱线需要一个极端的 PDR。此外，这种极端 PDR 无法拟合 HCN 观测结果，且尘埃谱能量分布表明，没有足够的热尘埃来匹配如此极端 PDR 所预期的量。因此，我们确定高-J CO 和 HCN 跃迁是由另一种机制加热的，即宇宙射线加热、机械加热或 X 射线加热。我们发现，机械加热与紫外加热相结合是唯一能拟合所有分子跃迁的机制。我们还将 Arp 299 A 的分子气体质量限制为 3e9 Msun，并发现需要 4% 的总加热来自机械加热，其余来自紫外加热。
引用
@article{arxiv.1407.2055,
title = {Molecular gas heating in Arp 299},
author = {M. J. F. Rosenberg and R. Meijerink and F. P. Israel and P. P. van der Werf and E. M. Xilouris and A. Weiß},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2055},
year = {2014}
}