条形星系中心区域:分子环境、星际暴涨与普遍演化
摘要
尽管存在强有力的证据表明恒星条将气体输送至银河系的内1--2 kpc或环核(CN)区域,但目前鲜有针对CN区分子气体和星际形成(SF)的大规模高分辨率研究。我们利用高分辨率的CO、光学、Hα、RC、Br-γ以及HST数据研究了当地条形非燃烧星系和燃烧星系的样本,发现以下几点:(1)条形的内1 kpc与外盘显著不同,拥有分子气体面积密度Sigma-gas-m为500-3500 Msun pc-2、气体质量分数为10--30%,以及几个100--1000 km s-1 kpc-1的摄动频率。因此,引力不稳定性只能在高气体密度处触发,且在短时间尺度(几 Myr)内生长。这种高密度、短时间尺度的“爆发”模式可能解释为何强烈星际暴涨倾向于位于银河系的CN区域。(2)我们认为CO图形的多样性源于条驱动的气流不同阶段。在后期阶段,大部分CN气体位于外部内里德共振(OILR)之内,运动主要为圆形。整组样本中,我们发现条形模式速度上限为43至115 km s-1 kpc-1,OILR半径大于500 pc。(3)条形燃烧星系和非燃烧星系的CN区星际形成速率分别为3--11和0.1--2 Msun yr-1,尽管CN区气体质量相似。Sigma-gas-m在燃烧星系中更大(1000--3500 Msun pc-2),接近Toomre临界密度。(4)分子气体构成CN动力学质量(6--30 x 10^9 Msun)的10%--30%。在燃烧星系中,它们为CN区星际形成速率为3--11 Msun yr-1,构建年轻、质量大且V/σ较大的组成部分。我们提供了NGC 3351中伪气旋盘的证据。就普遍演化沿大星系序列讨论了这些发现。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0402341,
title = {The Central Region of Barred Galaxies: Molecular Environment, Starbursts, and Secular Evolution},
author = {Shardha Jogee and Nick Z. Scoville and Jeffrey D. P. Kenney},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0402341},
year = {2009}
}
备注
Accepted by the Astrophysical Journal. Paper length reduced to fit within APJ page limits. Version of paper with high resolution figures is at http://www.as.utexas.edu/~sj/papers/ms-hires-sj05a.ps.gz