在z=2.3星系中追踪~100pc尺度上的冷分子气体与恒星形成

我们利用Karl G. Jansky甚大天线阵（VLA）获得了强透镜 $z=2.3$ 亚毫米星系SMM J21352-0102的 $^{12}\mathrm{CO}\ J=1-0$ 线发射和4-8 GHz连续谱发射的高角分辨率干涉观测数据。利用这些数据，我们识别并探测了该星系中约100 pc团块内的条件，将其视为可能的巨型分子云复合体，包含该系统总分子气体的一半左右。结合远红外和亚毫米数据，我们研究了远红外/射电相关性，测得SMM J21352的 $q_{IR} = 2.39 \pm 0.17$。我们通过测量空间分辨的 $q_{IR}$ 和射电谱指数 $\alpha_{\rm radio}$ 搜索了星际介质性质的时空变化，发现 $q_{IR} = [2.1, 2.6]$ 和 $\alpha_{\rm radio} = [-1.5, -0.7]$ 的范围。我们认为这些 $\alpha_{\rm radio}$ 和 $q_{IR}$ 的范围可能反映了ISM物质年龄的变化。利用多 $J$ 的 $^{12}\mathrm{CO}$ 数据，我们定量检验了近期关于恒星形成率面密度与 $^{12}\mathrm{CO}$ 激发之间关系的理论模型，发现模型与数据吻合良好。最后，我们研究了Schmidt-Kennicutt关系，分别在整个系统和单个团块内进行。我们发现SMM J21352与其团块相对于其他恒星形成星系群体在Schmidt-Kennicutt图上的偏移较小——此类偏移此前被解释为双模恒星形成定律的证据，但我们认为它们同样可以很好地由观测不确定性和用于解释数据所选模型的系统偏差来解释。