利用 ALCHEMI 重建 NGC 253 中心分子区的激波历史
星系天体物理
2023-07-19 v1
摘要
HNCO 与 SiO 是众所周知的激波示踪剂,并已在近邻星系中观测到,包括近邻(D=3.5 Mpc)星暴星系 NGC 253。在恒星形成率高的区域同时探测到这两种物质,可用于研究气体的激波历史。我们利用这两种激波示踪剂(SiO 和 HNCO)进行多谱线分子研究,以表征气体性质。我们还探索了重建 NGC 253 中心分子区(CMZ)激波历史的可能性。作为 ALCHEMI 大计划的一部分,以高分辨率 (28 pc) 对六条 SiO 跃迁和十一条 HNCO 跃迁进行了成像,所用设备为阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)。为表征气体性质并研究发射的化学起源,进行了非局部热动平衡(non-LTE)辐射转移分析与化学建模。非局部热动平衡辐射转移分析结合贝叶斯推断清晰表明,SiO 示踪的气体与 HNCO 示踪的气体具有不同密度和温度,且有迹象表明需要激波来产生这两种物质。化学建模进一步确认此情形,并表明在大多数巨分子云(GMC)中,快激波与慢激波分别负责 SiO 与 HNCO 的产生。我们还能推断各 GMC 中 SiO 与 HNCO 示踪激波的物理特征。对 NGC 253 CMZ 中 SiO 与 HNCO 的辐射转移与化学分析揭示了一幅复杂图景:多数 GMC 遭受激波作用。我们推测了产生观测发射的可能激波情景,并给出了各激波情景的潜在历史与时间表。需对这些物质进行更高空间分辨率观测,以定量区分不同情景。
引用
@article{arxiv.2303.12685,
title = {Reconstructing the shock history in the CMZ of NGC 253 with ALCHEMI},
author = {K. -Y. Huang and S. Viti and J. Holdship and J. G. Mangum and S. Martín and N. Harada and S. Muller and K. Sakamoto and K. Tanaka and Y. Yoshimura and R. Herrero-Illana and D. S. Meier and E. Behrens and P. P. van der Werf and C. Henkel and S. García-Burillo and V. M. Rivilla and K. L. Emig and L. Colzi and P. K. Humire and R. Aladro and M. Bouvier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12685},
year = {2023}
}