矮星系中的远红外-射电相关关系
星系天体物理
2016-09-28 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
远红外-射电相关关系连接了星系中的恒星形成与磁场，并已在很大范围的远红外光度上得到确认。近期研究表明，该关系甚至可能在本地矮星系范围内成立，我们在此探索在恒星形成面密度低于0.1 M_sun kpc^{-2} yr^{-1}范围内的预期行为。我们推导出两个可能对引起预期相关关系变化特别相关的条件：一个维持恒星形成率与磁场之间相关关系的临界恒星形成面密度，以及一个低于该密度时宇宙线扩散损失超过其通过超新星爆发注入的临界恒星形成面密度。对于短于1.5x10^7 (H/kpc)^2年的旋转周期（其中H为盘面标高），第一个相关关系将在扩散损失变得重要之前崩溃，因为需要更高的恒星形成率来维持恒星形成率与磁场强度之间的相关关系。对于高恒星形成面密度Sigma_SFR，我们推导出非热射电辐射与远红外/红外辐射的特征标度关系为Sigma_SFR^{1/3}，对应于非热射电光度L_s与红外光度L_{th}的标度关系为L_{th}^{4/3}。当上述过程不再稳定维持时，后者预期会发生变化。在长旋转周期范围内，我们预期向更陡的Sigma_SFR^{2/3}标度关系转变，意味着L_s~L_th^{5/3}，而快速旋转范围预期会显示出显著增大的弥散。这些标度关系解释了在本地矮星系中观测到的射电辐射热成分比例的增加，并可通过未来SKA及其前驱射电望远镜的观测进行检验。
引用
@article{arxiv.1607.00094,
title = {The far-infrared - radio correlation in dwarf galaxies},
author = {Dominik R. G. Schleicher and Rainer Beck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.00094},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 11 figures, accepted at A&A