M33 的分子气体质量

[节选] 某些环境是否有利于分子气体向恒星的高效转化？要回答这个问题，我们需要能够估算 H2 质量。传统上，这是利用 CO 和若干假设来完成的，但 Herschel 在远红外（FIR）波段的观测使得独立于 CO 估算分子气体质量成为可能。先前从尘埃发射推导气体质量的尝试受到了偏差的影响。通常，利用尘埃面密度、HI 柱密度和 CO 强度来推导气尘比（GDR）以及局部 CO 强度与 H2 柱密度比（XCO），有时还允许存在一个额外的 CO 暗气体分量（Kdark）。我们测试了早期的方法，揭示了参数间的简并性，随后使用贝叶斯方法推导了上述各参数在邻近低金属licity 螺旋星系 M33 中作为位置函数的最可能值。数据来自 IRAM 30m CO(2-1) 谱线、高分辨率 HI 和 Herschel 尘埃连续谱观测。在尺寸为 500 pc 的宏像素中求解 GDR、XCO 和 Kdark，我们发现： 允许 CO 暗气体存在可显著改善拟合； Kdark 随星系中心距离增加而减小； GDR 略高于最初预期，并随星系中心距离增加而增大； 暗气体总量紧随径向递减的 CO 发射，这与暗气体是 CO 被光解离处的 H2 的预期一致。包含暗气体在内的 H2 总量给出的平均 XCO 为银河系值 2e20 cm^-2/(K km/s) 的两倍，其中 55% 直接通过 CO 追踪。暗气体比例相当恒定，表明不存在大量无 CO 发射的弥漫 H2 云（与 GMC 无关）。与大型旋涡星系不同，我们未检测到 XCO 的系统性径向趋势，这可能与 CO 谱线比不存在径向递减有关。