利用光学薄示踪体解析 NGC 253 中的碳氧同位素比率

S. Martin; S. Muller; C. Henkel; D. S. Meier; R. Aladro; K. Sakamoto; P. P. van der Werf

doi:10.1051/0004-6361/201935106

利用光学薄示踪体解析 NGC 253 中的碳氧同位素比率

星系天体物理 2019-04-24 v1

作者: S. Martin , S. Muller , C. Henkel , D. S. Meier , R. Aladro , K. Sakamoto , P. P. van der Werf

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摘要

为了追踪典型星暴环境中的化学演化，我们在近邻星暴星系 NGC 253 的中心分子区（全尺寸 ~ $\sim 600$ pc）内对碳和氧同位素比率进行了空间解析。我们在 ~50 pc 的空间分辨率下对光学薄同位素体 $^{13}$ CO、C $^{18}$ O、C $^{17}$ O、 $^{13}$ C $^{18}$ O 的发射进行了成像，该分辨率与巨分子缔合的典型尺寸相当。我们讨论了光学深度效应以及 C $_4$ H 对 $^{13}$ C $^{18}$ O 的污染，并在推导柱密度时予以修正。这是首次在星系外探测到双同位素体 $^{13}$ C $^{18}$ O。推导出的同位素比率 $^{12}$ C/ $^{13}$ C $\sim21\pm6$ 、 $^{16}$ O/ $^{18}$ O $\sim130\pm40$ 和 $^{18}$ O/ $^{17}$ O $\sim4.5\pm0.8$ 不同于星系核中普遍采用的值。NGC 253 中心区域的分子云表现出与银河系中心分子区相似的稀有同位素富集。这种富集归因于恒星核合成。测量到的同位素比率表明，与我们的银河系中心相比 $^{18}$ O 有所增强，我们将其归因于大质量恒星注入的额外 $^{18}$ O。我们的观测显示了具有不同处理程度的不同气体成分混合的证据。我们观察到，在已被输运至 NGC 253 中心区域的处理程度较低的气体之上，还存在一个处理程度较高的额外气体分子成分。这种多成分特性与光学深度效应可能会阻碍利用空间未分辨谱线得出的同位素比率来推断星系核中的恒星形成历史和/或初始恒星质量函数性质。

关键词

同位素比率 NGC 253 星暴星系光学薄示踪体恒星核合成

引用

@article{arxiv.1903.03244,
  title  = {Spatially resolved carbon and oxygen isotopic ratios in NGC 253 using optically thin tracers},
  author = {S. Martin and S. Muller and C. Henkel and D. S. Meier and R. Aladro and K. Sakamoto and P. P. van der Werf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03244},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 9 figures, Accepted for publication in A&A

利用光学薄示踪体解析 NGC 253 中的碳氧同位素比率

摘要

关键词

引用

备注

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