A MOLECULAR STAR FORMATION LAW IN THE ATOMIC-GAS-DOMINATED REGIME IN NEARBY GALAXIES
Notice bibliographique
Résumé
We use the IRAM HERACLES survey to study CO emission from 33 nearby spiral galaxies down to very low intensities. Using 21 cm line atomic hydrogen (H i ) data, mostly from THINGS, we predict the local mean CO velocity based on the mean H i velocity. By re-normalizing the CO velocity axis so that zero corresponds to the local mean H i velocity we are able to stack spectra coherently over large regions. This enables us to measure CO intensities with high significance as low as I CO ≈ 0.3 K km s −1 ( M ☉ pc −2 ), an improvement of about one order of magnitude over previous studies. We detect CO out to galactocentric radii r gal ∼ r 25 and find the CO radial profile to follow a remarkably uniform exponential decline with a scale length of ∼0.2 r 25 . Here we focus on stacking as a function of radius, comparing our sensitive CO profiles to matched profiles of H i , Hα, far-UV (FUV), and Infrared (IR) emission at 24 μm and 70 μm. We observe a tight, roughly linear relationship between CO and IR intensity that does not show any notable break between regions that are dominated by molecular gas ( ) and those dominated by atomic gas ( ). We use combinations of FUV+24 μm and Hα+24 μm to estimate the recent star formation rate (SFR) surface density, Σ SFR , and find approximately linear relations between Σ SFR and . We interpret this as evidence of stars forming in molecular gas with little dependence on the local total gas surface density. While galaxies display small internal variations in the SFR-to-H 2 ratio, we do observe systematic galaxy-to-galaxy variations. These galaxy-to-galaxy variations dominate the scatter in relationships between CO and SFR tracers measured at large scales. The variations have the sense that less massive galaxies exhibit larger ratios of SFR-to-CO than massive galaxies. Unlike the SFR-to-CO ratio, the balance between atomic and molecular gas depends strongly on the total gas surface density and galactocentric radius. It must also depend on additional parameters. Our results reinforce and extend to lower surface densities, a picture in which star formation in galaxies can be separated into two processes: the assembly of star-forming molecular clouds and the formation of stars from H 2 . The interplay between these processes yields a total gas–SFR relation with a changing slope, which has previously been observed and identified as a star formation threshold.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».