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Arp 220 中 [CI] $^{3}P_{1}$-$^{3}P_{0}$ 与 $^{12}$CO (1-0) 的空间分辨关系

星系天体物理 2022-03-30 v1

摘要

我们展示了利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列对 Arp 220 观测得到的 \sim0."3(114 pc)分辨率的 [CI] 3P1^{3}P_{1}-3P0^{3}P_{0}(以下简称 [CI] (1-0))与 12^{12}CO (1-0) 图。 [CI] (1-0) 发射的整体分布与 CO (1-0) 一致。虽然该系统的 [CI] (1-0) 与 CO (1-0) 光度遵循未分辨 ULIRG 样本的经验线性关系,但利用空间分辨数据我们发现 [CI] (1-0) 与 CO (1-0) 之间呈亚线性关系。我们测量了 Arp 220 恒星形成环境中逐像素的 [CI] (1-0)/CO (1-0) 光度比,并研究了其对 CO (3-2)/CO (1-0) 比(RCOR_{\rm CO})的依赖性。平均而言,[CI] (1-0)/CO (1-0) 光度比在 RCO1R_{\rm CO} \simeq 1 之前几乎恒定,之后随 RCOR_{\rm CO} 增大而升高。根据辐射转移分析,在高 [CI] (1-0)/CO (1-0) 光度比且 RCO>1R_{\rm CO} > 1 的区域需要高的 CI/CO 丰度比,表明 Arp 220 中 CI/CO 丰度比在 \sim100 pc 尺度上发生变化。 [CI] (1-0)/CO (1-0) 光度比依赖于多种因素,可能并非直截了当地解释。我们还在西核发现了由 [CI] (1-0) 示踪的高速成分,可能与其分子外流相关。该推测外流的 [CI] (1-0)/CO (1-0) 光度比为 0.87 ±\pm 0.28,是 Arp 220 平均值的四倍。尽管存在 [CI] (1-0) 与 CO (1-0) 发射示踪不同成分的可能性,我们基于辐射转移分析认为高谱线比很可能源于升高的 CI/CO 丰度比。外流中富 CI 且贫 CO 的气相可能是由宇宙线辐照、激波加热和强辐射场造成的。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.07418,
  title  = {Spatially-resolved relation between [CI] $^{3}P_{1}$-$^{3}P_{0}$ and $^{12}$CO (1-0) in Arp 220},
  author = {Junko Ueda and Tomonari Michiyama and Daisuke Iono and Yusuke Miyamoto and Toshiki Saito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07418},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 10 Figures, 2 tables, accepted for publication in PASJ