Ученые пересмотрели CO-H2 коэффициент для пыльных галактик: новые данные VLA и ALMA
Астрономы из обзора Vz-GAL представили новое исследование, посвященное так называемому коэффициенту конверсии CO в H2 (?_CO), который используется для оценки массы молекулярного газа в галактиках. Этот параметр остается предметом споров, особенно для далеких пыльных галактик с интенсивным звездообразованием (DSFGs).
В работе использована крупнейшая однородная выборка из 21 нелинзированной галактики на красных смещениях z=1–4. Данные получены с помощью радиотелескопа VLA (линия CO(1-0)) и ALMA (изображения пылевого континуума с разрешением около 0.1 угловой секунды). Для 12 галактик с надежными модельными ограничениями ученые оценили массы молекулярного газа двумя независимыми методами: моделированием спектрального распределения энергии пыли и кинематическим LVG-анализом.
Результаты показали, что значения ?_CO лежат в диапазоне от 1.5 до 11.5 солнечных масс на единицу светимости CO, с медианой около 4.3 — что близко к галактическому значению Млечного Пути. Это противоречит часто используемому значению 0.8, которое предполагалось на основе динамических оценок масс.
Авторы связывают расхождение с неучтенной геометрией и кинематикой газа. В качестве примера рассмотрена галактика GN20 (z=4.055): при учете реального распределения газа и вращательной поддержки противоречие между динамическими и LVG-оценками исчезает.
Исследование показывает, что текущие данные не требуют экстремально низкого коэффициента 0.8. Промежуточные и окологалактические значения ?_CO остаются динамически допустимыми, если учесть неопределенности в геометрии газа, свойствах пыли и соотношении газ-пыль.
Для окончательной калибровки ?_CO в ранней Вселенной необходимы разрешенные наблюдения молекулярного газа, физически мотивированные модели межзвездной среды и строгие ограничения на свойства пыли. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
