从 ALCHEMI 看 NGC 253 中经 HCO$^+$/HOC$^+$ 发射示踪的星暴能量反馈
星系天体物理
2021-12-15 v1
摘要
分子丰度对 UV 光子通量与宇宙线电离率敏感。在星暴环境中，高能光子与粒子的影响预期更强。我们利用来自 ALMA 大计划 ALCHEMI 的数据，通过星暴星系 NGC 253 中心处 HCO 的多个跃迁及其亚稳态异构体 HOC 来检验这些天体化学特征。HOC(1-0) 的积分强度分布显示其与“超级气泡”（由超新星或膨胀 HII 区产生的空腔）相关联。观测到的 HCO/HOC 丰度比为 ，且 HOC 相对于 H 的丰度为 ，这意味着 NGC 253 中心的 HOC 丰度显著高于银河系内宁静旋臂暗云与银河系中心云。与化学模型比较表明，若要重现观测结果，要么在最大视觉消光 时星际辐射场为 ，要么宇宙线电离率为 s（比银河系旋臂内云高出 3-4 个数量级）。基于 HOC 形成路径的差异，我们提出 HOC 的低激发谱线示踪宇宙线主导区，而高激发谱线示踪光解离区。我们的结果表明，NGC 253 中心的星际介质受到来自 UV 光子与宇宙线（能量反馈源）的能量输入的显著影响。
引用
@article{arxiv.2109.06476,
title = {Starburst Energy Feedback Seen Through HCO$^+$/HOC$^+$ Emission in NGC 253 from ALCHEMI},
author = {Nanase Harada and Sergio Martín and Jeffrey G. Mangum and Kazushi Sakamoto and Sebastien Muller and Kunihiko Tanaka and Kouichiro Nakanishi and Rubén Herrero-Illana and Yuki Yoshimura and Stefanie Mühle and Rebeca Aladro and Laura Colzi and Víctor M. Rivilla and Susanne Aalto and Erica Behrens and Christian Henkel and Jonathan Holdship and P. K. Humire and David S. Meier and Yuri Nishimura and Paul P. van der Werf and Serena Viti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06476},
year = {2021}
}
备注
57 pages, 32 figures, accepted for publication in ApJ