30 Doradus中的CO暗分子气体质量

确定星系中气体转化为恒星的效率需要准确测定分子气体质量的总储量。然而，尽管H$_2$是宇宙中最丰富的分子，其通过直接观测难以探测，必须借助间接方法估算总分子气体储量。这些方法常基于示踪物（如CO或尘埃）的标度关系，且通常在银河系中校准。然而，表明这些标度关系具有环境依赖性的证据正在增多。特别是，常用的CO到H$_2$转换因子（X$_{\rm CO}$）在贫金属和/或强紫外辐照环境中预期更高。我们利用SOFIA/FIFI-LS对电离与中性气体远红外精细结构线的新观测以及Meudon光解离区模型，约束大麦哲伦云中大质量恒星形成区30 Doradus内气体的物理性质与结构，并确定年轻大质量星团R136附近总分子气体储量的空间分辨分布。我们将此值与地基CO观测与基于尘埃的估计所推断的分子气体质量比较，以量化这一极端环境对常用分子气体示踪物的影响。我们发现强辐射场与周围气体半太阳金属丰度共同导致了大量“CO暗”分子气体储量，在该大质量恒星形成区采用标准X$_{\rm CO}$因子时，使总H$_2$气体的大部分（>75%）未被探测到。