ALCHEMI 图谱：主成分分析揭示 NGC 253 中的星暴演化
星系天体物理
2024-01-08 v1
摘要
分子谱线是星际介质（ISM）物理和化学性质的强大诊断工具。这些影响未来恒星形成的 ISM 性质，在星暴星系中预计与较宁静的星系有所不同。我们利用 ALMA 大型项目 ALCHEMI 的超宽毫米波谱扫描巡天，研究了邻近星暴星系 NGC 253 中心分子区的 ISM 性质。我们展示了一幅分辨率为 1".6 的速度积分图像图谱，包含来自 44 个物种的 148 条未混合跃迁，其中包括 HCNH 的首次河外探测以及 CH、NO、HCS 的首次干涉成像。我们对这些图像进行了主成分分析（PCA），以提取相关化学物种并识别诊断跃迁的关键组。据我们所知，我们的数据集是目前应用过 PCA 的最大天文分子谱线集。PCA 能够对来自 NGC 253 中不同物理成分的跃迁进行分类，例如：i) 以 HCN 的高激发跃迁和复杂有机分子（COMs）为特征的年轻星暴示踪物，对比正在进行恒星形成的示踪物（射电复合谱线）以及示踪光解离区（PDRs）的 CCH 和 CN 的高激发跃迁；ii) 云碰撞诱导激波的示踪物（CHOH、HNCO、HOCO 和 OCS 的低激发跃迁），对比恒星形成诱导外流的激波（SiO 的高激发跃迁）；以及 iii) 表现出 HOC、CCH、HO、CO 同位素体、HCN、HCO、CS 和 CN 发射的外流。我们的研究结果表明，这些强度随星系动力学、恒星形成活动和恒星反馈而变化。
引用
@article{arxiv.2401.02578,
title = {The ALCHEMI atlas: principal component analysis reveals starburst evolution in NGC 253},
author = {Nanase Harada and David S. Meier and Sergio Martín and Sebastien Muller and Kazushi Sakamoto and Toshiki Saito and Mark D. Gorski and Christian Henkel and Kunihiko Tanaka and Jeffrey G. Mangum and Susanne Aalto and Rebeca Aladro and Mathilde Bouvier and Laura Colzi and Kimberly L. Emig and Rubén Herrero-Illana and Ko-Yun Huang and Kotaro Kohno and Sabine König and Kouichiro Nakanishi and Yuri Nishimura and Shuro Takano and Víctor M. Rivilla and Serena Viti and Yoshimasa Watanabe and Paul P. van der Werf and Yuki Yoshimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02578},
year = {2024}
}
备注
65 pages, 39 figures. Accepted for publication in ApJS