SOFIA 对星系远红外精细结构谱线的观测以测量金属丰度
星系天体物理
2022-02-23 v1
摘要
我们呈现 25 个本地星系新的与档案的 SOFIA FIFI-LS 远红外光谱观测，涵盖 [OIII]52um 和/或 [NIII]57um 谱线。结合来自 Herschel-PACS 的其他 31 个星系，我们讨论一个由 47 个星系组成的本地样本，包括 HII 区、亮红外、低金属度矮星系与 Seyfert 星系。通过分析该样本的中至远红外精细结构谱线，我们评估金属丰度并与光学光谱估计比较。利用红外，我们发现与光学已知的相似的 O/H–N/O 关系。相反，我们发现与光学测定值相比系统的红外 N/O 丰度偏低，尤其在 N/O 高值处（log(N/O) > -0.8）。我们探究多种假说来解释该差异：(i) 光学（O+、N+ 区）与红外谱线（O++、N++ 区）示踪的电离结构差异；(ii) 影响用于计算 N/O 丰度的光学谱线的弥漫电离气体污染；(iii) 影响基于光学测定的尘埃遮挡。然而，我们未发现 Δ(N/O)= (N/O)_OPT-(N/O)_IR 与电离、电子密度或光学消光存在任何相关性。我们推测，来自环星系介质的贫金属气体吸积可解释该差异，因为吸积期间总丰度的快速下降后随年轻（可能嵌埋的）大质量恒星的初级核合成导致的 N/O 比下降，这优先由红外诊断示踪，而光学诊断将更好示踪次级核合成，此时 N/O 与 O/H 丰度比均会增加。
引用
@article{arxiv.2111.04434,
title = {SOFIA observations of far-IR fine-structure lines in galaxies to measure metallicity},
author = {Luigi Spinoglio and Juan Antonio Fernandez-Ontiveros and Matthew A. Malkan and Suyash Kumar and Miguel Pereira-Santaella and Borja Perez-Diaz and Enrique Perez-Montero and Alfred Krabbe and William Vacca and Sebastian Colditz and Christian Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04434},
year = {2022}
}
备注
Accepted in the AstrophysicalJournal on the 7th November 2021