M82 的分子重子循环

重子从星系际介质循环进入星系，被转化为恒星，其中一部分重子通过恒星反馈被排出星系。本研究展示了新的高分辨率（3.9角秒；68 pc）CO(2-1) 和 CO(3-2) 图像，用于探测邻近恒星爆发星系 M 82 中重子循环的这三个阶段。我们将这些新观测与先前的 CO(1-0) 和 [Fe II] 图像结合，研究分子气体中的物理条件。利用贝叶斯分析和辐射转移代码 RADEX，我们对分子氢温度和密度以及 CO 柱密度进行建模。除盘状结构外，我们重点关注星系内的两个区域：一个膨胀的超泡和一条分子流的底部。激波诊断、运动学和光学消光表明该流是一条流入细丝，其分子气体质量流入率为 3.5 M⊙ yr⁻¹。我们测得膨胀超泡的分子气体质量流出率为 17 M⊙ yr⁻¹，是推断流入率的 5 倍，为星系恒星形成率的 1.3 倍。如此高的质量流出率和较大的恒星形成率将在八百万年内耗尽该星系的分子气体，除非存在额外的分子气体来源。