温暖的尘埃与芳香化学带作为星形成活动的定量探针

我们将螺旋星系和星际暴系统的样本合并，这些系统均使用 ISOCAM 进行观测，以检验中间红外（MIR）尘埃辐射作为星形成（SF）活动的定量跟踪器的可靠性。该总样本覆盖了非常多样的星系环境，并且探测的星形成率密度范围远大于以往类似研究。我们发现，单色 15 微米连续光谱以及 5-8.5 微米辐射均是衡量星形成率（以 Lyman 连续光谱 L_Lyc 为度量标准）的优秀指示器，但两个跟踪器的有效范围不同。归一化到投影面积后，15 微米亮度 S_15ct 与 S_Lyc 成正比，跨越多个数量级。在观察到的关系中，两个不同 regime 的相对偏移被区分出来：在螺旋星系的静止盘和星际暴系统的中心区域的适度至极端星形成环境之间，比例因子增加约 5 倍。该过渡发生在 S_Lyc ~ 10^2 L_sun pc^{-2} 附近，解释为在该阈值以上，非常小的尘埃颗粒在 15 微米辐射中开始主导芳香化学物种。5-8.5 微米亮度密度也与 S_Lyc 成正比，在样本中最静止的天体至 S_Lyc ~ 10^4 L_sun pc^{-2} 均使用单一换算因子，而此后该关系趋于平坦。该过渡归因于在极端星际暴环境中芳香化学带载体的枯竭。所观察到的关系提供了用于估计深层嵌入 HII 区域和被掩埋星际暴星形成率的中间红外观测的经验校准，以及对演化合成模型的预测。