理解 luminous infrared galaxies 中亚角秒尺度的 8 微米与 Pa-alpha 关系

这项工作详细探讨了在 10 个具有近乎恒定金属丰度（$12 + \log (\text{O/H}) \sim 8.8$）的低红移 LIRGs 样本中识别出的 122 个 HII 区域的 8 微米发射与 Pa-alpha 发射之间的关系。我们使用了 Gemini/T-ReCS 高空间分辨率（对于样本平均距离 60 Mpc，分辨率 $<\sim 0.4'' \sim 120$ pc）的中红外成像（在 8.7 微米或 10.3 微米处），并结合了 HST/NICMOS 连续谱和 Pa-alpha 图像。LIRG 的 HII 区域将高金属丰度 SINGS 星系中 HII 结所发现的 $L_{8\text{micron}}$ 与 $L_{\text{Pa-alpha}}$ 关系延伸了约两个数量级至更高光度。由于 LIRG 样本的金属丰度近乎恒定，我们可以排除该效应是造成关系中散射的原因。相反，这归因于两个效应：年龄和 PAH 特征。对于 LIRG HII 区域变化达十倍之多的 $L_{8\text{micron}}/L_{\text{Pa-alpha}}$ 比率，可以通过瞬时恒星形成且年龄范围从 $\sim 4$ 到 7.5 Myr 的模型来重现。对于给定年龄，围绕模型预测的剩余弥散可能是由于不同星系对 8 微米发射的 PAH 特征（在本例中为 8.6 微米）贡献存在差异所致。