z~2 处的 Kennicutt-Schmidt 恒星形成关系
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v2
摘要
近期对 z~2 盘状星系激发态 CO 发射线的观测，通过观测到的 SFR-CO (J=2-1) 和 (J=3-2) 关系，揭示了高红移下的 Kennicutt-Schmidt 关系。在此，我们描述了一种利用这些高激发态 CO 观测来推导基本 Schmidt (SFR-rho^N) 关系的新方法。这需要理解 CO 激发随 SFR 变化的潜在差异效应。如果恒星形成最剧烈的星系中，其气体处于高激发态 CO 的比例高于低 SFR 星系，那么观测到的分子 SFR-CO^alpha 指数 alpha 将小于基本（体积）Schmidt 指数 N。结合星系演化的 SPH 模型和分子谱线辐射转移，我们首次计算了 z~2 盘状星系中的 CO 激发，旨在建立各种观测到的 SFR-CO 关系与基本 Schmidt 关系之间的映射。我们发现，即使在相对明亮的 z~2 盘状星系中，差异激发确实存在，导致高激发态 CO 谱线的 alpha < N。这意味着观测到的（例如）SFR-CO (J=3-2) 关系并非线性映射到 SFR-H2 关系。我们利用模型结果，为 Schmidt 指数 N=1-2 的范围提供了从 alpha 到 N 的映射。通过与近期观测巡天的比较，我们发现观测到的 SFR-CO (J=2-1) 和 SFR-CO (J=3-2) 关系表明，一个基本的 SFR rho^1.5 关系可以描述 z~2 盘状星系。
引用
@article{arxiv.1005.3020,
title = {The Kennicutt-Schmidt Star Formation Relation at z~2},
author = {Desika Narayanan and Thomas J. Cox and Christopher Hayward and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.3020},
year = {2015}
}
备注
Accepted by MNRAS, a few figure additions in response to referee report