Астрономия

Новый метод отслеживает массу молекулярного газа в далеких галактиках

Исследователи обнаруживают [C II] Эмиссия размером 158 микрон эффективно отслеживает молекулярную массу газа в галактиках.

Распределение L[C ii]/LCO(1-0) SC Madden et al. (2020) Наборы моделей PDR (Z = 0,05–1 Z⊙, G0 = 101,25–104,06 и n = 101–104 см–3), наложенные на результаты аппроксимации по Гауссу. Изображение предоставлено: Астрофизический журнал (2024 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/ad8c3e

Профессор Чжао Инхэ из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук вместе с коллегами провел исследование, изучающее корреляцию между [C II] Эмиссия 158 микрон и линия CO(1-0). Их результаты были опубликованы в Astrophysical Journal.

Молекулярный газ (H2) играет решающую роль в звездообразовании, ключевом факторе эволюции галактик. Поэтому измерение содержания газа в галактиках имеет решающее значение. Однако традиционный индикатор массы H2 — линию CO(1-0) — трудно обнаружить в ранней Вселенной из-за нескольких факторов, в том числе из-за более низкого содержания металлов.

Поэтому существует острая необходимость в альтернативных трассерах H2, особенно в связи с тем, что обнаруживается все больше и больше галактик с высокими красными смещениями.

В последние годы [C II] Эмиссия размером 158 микрон оказалась многообещающим инструментом для изучения содержания газа в далекой Вселенной. Однако в предыдущих исследованиях отсутствовала последовательная методология и разнообразный набор данных, охватывающий широкий спектр параметров. Это затруднило проверку эффективности и надежности [C II] Эмиссия 158 микрон как показатель общего молекулярного газа.

Чтобы восполнить этот пробел, исследователи проанализировали выборку из около 200 локальных галактик и галактик с большим красным смещением (32 источника с красным смещением больше 1), которые имеют очень разные физические условия.

Они обнаружили сильную линейную зависимость между светимостью [C II] и линии CO(1−0), подтверждающие это. [C II] может эффективно отслеживать всю молекулярную массу газа. Существует небольшая разница между сверхяркими инфракрасными галактиками и менее яркими галактиками.

Исследователи также предполагают, что на эту взаимосвязь, вероятно, влияют среднее значение наблюдаемого визуального угасания и диапазон отношения интенсивности далекого ультрафиолета к плотности газа в галактиках.

В ходе дальнейшего исследования исследователи обнаружили, что [C II]Отношение /CO тесно связано с некоторыми свойствами галактик. К этим свойствам относятся поверхностная плотность инфракрасного свечения, расстояние от главной последовательности и ее пропорция. [C II] Выбросы в результате ионизированного газа.

Эти результаты позволяют предположить, что следует проявлять осторожность при использовании константы. [C II]-коэффициент преобразования H2 для оценки массы H2, особенно в крайних случаях, таких как Б. в галактиках с низкой активностью звездообразования или с высокой поверхностной плотностью звездообразования.

Информация от: Китайской академией наук

Кнопка «Наверх»