亮红外星系中的温暖分子气体

我们展示了基于赫歇尔空间天文台 (Herschel) SPIRE 光谱观测的初步结果，涉及大天文台全天空亮红外星系巡天 (GOALS) 中 65 个亮红外星系 (LIRGs) 的 CO 转动谱线能量分布 (SLED)，涵盖从 $J=4$ 到 $13$ 的 $J$ 至 $J$$-$1 跃迁。随着 IRAS 60 至 100 微米颜色 $C(60/100)$ 的增加，观测到的 SLED 平均从峰值位于 $J \le 4$ 转变为在 $J \sim\,$6$-$7 附近呈现宽分布。然而，CO 谱线光度与总红外光度 $L_{\rm IR}$ 的比值在 $J$ 约为 6 或 7 时显示出最小的变化。这表明，对于大多数 LIRGs，正在进行的恒星形成 (SF) 也是产生主要在中等 $J$ 区间 ($5 \lesssim J \lesssim 10$) 发射 CO 谱线的温暖气体组分的原因。因此，CO (5$-$4)、(6$-$5)、(7$-$6)、(8$-$7) 和 (10$-$9) 跃迁的 CO 谱线光度总和与 $L_{\rm IR}$ 的对数比值 $\log R_{\rm midCO}$ 在很大程度上独立于 $C(60/100)$，对于恒星形成主导的星系，其平均值为 $-4.13$ ($\equiv \log R^{\rm SF}_{\rm midCO}$)，样本标准差仅为 0.10。结合文献中的额外星系，尽管案例数量较少，我们展示了这样一种可能性：拥有与当前恒星形成无关的强大星际激波的星系，其 $R_{\rm midCO}$ 高于 $R^{\rm SF}_{\rm midCO}$；而活跃星系核 (AGN) 对辐射热光度有显著贡献的星系，其 $R_{\rm midCO}$ 则低于 $R^{\rm SF}_{\rm midCO}$。