M33 中异常高效的恒星形成

星系的恒星形成 (SF) 速率是星系在所有红移和演化阶段的重要参数。为了理解中等红移星系中增加的 SF 速率，一种可能性是研究具有早期宇宙常见特征（如低金属丰度和小尺寸）的本地星系中的恒星形成。我们展示了针对 M33 分子气体的灵敏观测结果，M33 是一个距离 840 kpc 的小型本星系群旋涡星系，具有许多中等红移星系的特征。观测利用 IRAM 30 米望远镜上的 HERA 外差阵列在 CO(2--1) 谱线进行。对 M33 北部一个 11\arcmin$\times$22\arcmin 的区域进行了观测，探测阈值达到几个 10$^{3}$ \msol。该区域内 CO 发射与 SF 示踪物（8\mum, 24\mum, \Ha, FUV）之间的相关性极好，且在极北处也探测到了 CO，表明即使在具有亚太阳金属丰度的小旋涡星系中，分子气体也能在盘的外围形成。在一个没有 HI 峰值且几乎没有 SF 迹象的臂间区域发现了一个主要分子云——如果没有完整的巡天，这个云永远不会被发现。CO 发射的径向依赖性具有与尘埃发射相似的标度长度，比 \Ha 或 FUV 的延伸范围小。然而，如果 $\ratioo$ 比率与金属丰度成反比变化，那么 H$_2$ 的标度长度将变得与 \Ha 或 FUV 相似。将 SF 速率与 H$_2$ 质量进行比较表明，M33 与其相似的中等红移星系一样，具有比本地宇宙大型旋涡星系显著更高的 SF 效率。