M51 分子气体旋臂的多跃迁研究
摘要
使用 Owens Valley 射电天文台（OVRO）毫米波干涉仪对 M51 分子气体旋臂中的两个选定区域进行了 12CO(2-1)、13CO(1-0)、C18O(1-0)、HCN(1-0) 和 HCO+(1-0) 发射线成图。将 CO 数据与 Aalto 等人（1999）覆盖中心 3.5kpc 区域的 12CO(1-0) 数据相结合，以研究分子气体的物理性质。所有 CO 数据立方体均使用 IRAM 30m（12CO(1-0): NRO 45m）单天线数据进行了短间距改正。大速度梯度（LVG）分析发现，在 180pc（120pc）分辨率下研究时，巨分子云（GMCs）与银河系 GMCs 相似，假设云体处于维里化状态（速度梯度 dv/dr 恒定），其平均动力学温度为 T_kin = 20(16)K，H_2 密度为 n(H_2) = 120(240)cm^(-3)。在所分析的大多数区域中，H_2 质量与 CO 光度之间的相关转换因子接近银河系值。我们的研究结果表明，M51 旋臂中的 GMC 群体与银河系相似，因此旋臂中发生的强烈恒星形成对旋臂中的分子气体没有强烈影响。由导出的 H_2 柱密度推断出的消光非常高（A_V 约为 15 - 30 mag），比朝向 HII 区域导出的平均值高约 5-10 倍。因此，正在进行的恒星形成中有很大一部分可能隐藏在旋臂的尘埃带内。然而，对 MIPS 24um 和 H_alpha 数据的比较表明情况并非如此，且此处研究的大多数 GMC 尚未（或还未）形成恒星。我们还展示了在最亮 12CO(1-0) 峰值位置处 HCN(1-0) 和 HCO+(1-0) 发射的低分辨率（4.5"）OVRO 图。
引用
@article{arxiv.1007.0692,
title = {Multi-Transition Study of M51's Molecular Gas Spiral Arms},
author = {E. Schinnerer and A. Weiss and S. Aalto and N. Z. Scoville},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.0692},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 12 figures, 7 tables; accepted for publication by ApJ