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CO multi-line imaging of nearby galaxies (COMING). XII. CO-to-H2 conversion factor and dust-to-gas ratio
Publications of the Astronomical Society of Japan ( IF 2.3 ) Pub Date : 2023-06-10 , DOI: 10.1093/pasj/psad034
Atsushi Yasuda 1 , Nario Kuno 1, 2, 3 , Kazuo Sorai 1, 2, 4, 5 , Kazuyuki Muraoka 6 , Yusuke Miyamoto 7 , Hiroyuki Kaneko 8, 9, 10 , Yoshiyuki Yajima 5 , Takahiro Tanaka 1 , Kana Morokuma-Matsui 11, 12 , Tsutomu T Takeuchi 13, 14 , Masato I N Kobayashi 15, 16
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We simultaneously measured the spatially resolved CO-to-H2 conversion factor (αCO) and dust-to-gas ratio (DGR) in nearby galaxies on a kiloparsec scale. In this study, we used 12CO(J = 1–0) data obtained by the Nobeyama 45 m radio telescope with H i and dust mass surface densities. We obtained the values of global αCO and DGR in 22 nearby spiral galaxies, with averages of 2.66 ± 1.36 M⊙ pc−2 (K km s−1)−1 and 0.0052 ± 0.0026, respectively. Furthermore, the radial variations of αCO and DGR in four barred spiral galaxies (IC 342, NGC 3627, NGC 5236, and NGC 6946) were obtained by dividing them into inner and outer regions with a boundary of 0.2 R25, where R25 is the isophotal radius at 25 mag arcsec−2 in the B band. The averages of αCO and DGR in the inner region (≤0.2 R25) are 0.36 ± 0.08 M⊙ pc−2 (K km s−1)−1 and 0.0199 ± 0.0058, while those in the outer region (>0.2 R25) are 1.49 ± 0.76 M⊙ pc−2 (K km s−1)−1 and 0.0084 ± 0.0037, respectively. The value of αCO in the outer region is 2.3 to 5.3 times larger than that of the inner region. When separated into the inner and outer regions, we find that αCO and DGR correlate with the metallicity and the star formation rate surface density. The value of αCO derived in this study tends to be smaller than those obtained in previous studies for the Milky Way and nearby star-forming galaxies. This fact can be attributed to our measurements being biased toward the inner region; we measured αCO at 0.85 and 0.76 times smaller in radius than the previous works for nearby star-forming galaxies and the Milky Way, respectively.

中文翻译:

附近星系的 CO 多线成像 (COMING)。十二。CO-to-H2 转换系数和尘气比

我们同时以千秒差距测量了附近星系中空间分辨的 CO-to-H2 转换因子 (αCO) 和尘气比 (DGR)。在这项研究中,我们使用了野边山 45 米射电望远镜获得的 12CO(J = 1–0) 数据以及 H i 和尘埃质量表面密度。我们获得了附近 22 个螺旋星系的全局 αCO 和 DGR 值,平均值分别为 2.66 ± 1.36 M⊙ pc-2 (K km s-1)-1 和 0.0052 ± 0.0026。此外,通过将四个棒旋星系(IC 342、NGC 3627、NGC 5236 和 NGC 6946)划分为边界为 0.2 R25 的内部区域和外部区域,获得了 αCO 和 DGR 的径向变化,其中 R25 是等光线B 波段 25 mag arcsec−2 处的半径。内部区域 (≤0.2 R25) 的 αCO 和 DGR 的平均值为 0.36 ± 0.08 M⊙ pc−2 (K km s−1)−1 和 0.0199 ± 0.0058,而外围区域 (>0.2 R25) 分别为 1.49 ± 0.76 M⊙ pc-2 (K km s-1)-1 和 0.0084 ± 0.0037。外区的 αCO 值是内区的 2.3 到 5.3 倍。当分为内部和外部区域时,我们发现 αCO 和 DGR 与金属丰度和恒星形成率表面密度相关。本研究中得出的 αCO 值往往小于以前对银河系和附近的恒星形成星系的研究中获得的值。这个事实可以归因于我们的测量偏向内部区域;我们测量到的 αCO 半径分别比之前对附近的恒星形成星系和银河系的工作小 0.85 倍和 0.76 倍。外区的 αCO 值是内区的 2.3 到 5.3 倍。当分为内部和外部区域时,我们发现 αCO 和 DGR 与金属丰度和恒星形成率表面密度相关。本研究中得出的 αCO 值往往小于以前对银河系和附近的恒星形成星系的研究中获得的值。这个事实可以归因于我们的测量偏向内部区域;我们测量到的 αCO 半径分别比之前对附近的恒星形成星系和银河系的工作小 0.85 倍和 0.76 倍。外区的 αCO 值是内区的 2.3 到 5.3 倍。当分为内部和外部区域时,我们发现 αCO 和 DGR 与金属丰度和恒星形成率表面密度相关。本研究中得出的 αCO 值往往小于以前对银河系和附近的恒星形成星系的研究中获得的值。这个事实可以归因于我们的测量偏向内部区域;我们测量到的 αCO 半径分别比之前对附近的恒星形成星系和银河系的工作小 0.85 倍和 0.76 倍。我们发现 αCO 和 DGR 与金属丰度和恒星形成率表面密度相关。本研究中得出的 αCO 值往往小于以前对银河系和附近的恒星形成星系的研究中获得的值。这个事实可以归因于我们的测量偏向内部区域;我们测量到的 αCO 半径分别比之前对附近的恒星形成星系和银河系的工作小 0.85 倍和 0.76 倍。我们发现 αCO 和 DGR 与金属丰度和恒星形成率表面密度相关。本研究中得出的 αCO 值往往小于以前对银河系和附近的恒星形成星系的研究中获得的值。这个事实可以归因于我们的测量偏向内部区域;我们测量到的 αCO 半径分别比之前对附近的恒星形成星系和银河系的工作小 0.85 倍和 0.76 倍。
更新日期:2023-06-10
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