Molecular Gas and the Modest Star Formation Efficiency in the “Antennae” Galaxies: Arp 244 = NGC 4038/9
Notice bibliographique
Résumé
We report here a factor of 5.7 higher total CO flux in Arp 244 (the "Antennae" galaxies) than that previously accepted in the literature (thus a total molecular gas mass of 1.5 × 10 10 M ☉ ), based on our fully sampled CO(1-0) observations at the NRAO 12 m telescope. Currently, much of the understanding and modeling of the star formation in Arp 244 has been derived using a much lower molecular gas mass. It is imperative to reconsider everything, as the high molecular gas mass might provide sufficient fuel for ultraluminous extreme starburst in Arp 244 once the merging advances to late stage. Our observations show that the molecular gas peaks predominately in the disk-disk overlap region between the nuclei, similar to the far-infrared (FIR) and mid-infrared (MIR) emission. The bulk of the molecular gas is forming into stars with a normal star formation efficiency (SFE) L IR / M (H 2 ) ≈ 4.2 L ☉ / M ☉ , the same as that of giant molecular clouds in the Galactic disk. Additional supportive evidence is the extremely low fraction of the dense molecular gas in Arp 244, revealed by our detections of the HCN(1-0) emission, which traces the active star-forming gas at density ≳10 4 cm -3 . Using the high-resolution BIMA + NRAO 12 m telescope, full-synthesis CO(1-0) images and our VLA continuum maps at 20 cm, we estimate the local SFE indicated by the ratio map of the radio continuum to CO(1-0) emission, down to kiloparsec scale. Remarkably, the local SFE stays roughly the same over the bulk of the molecular gas distribution. Only some localized regions show the highest radio-to-CO ratios that we have identified as the sites of the most intense starbursts with SFE ≳ 20 L ☉ / M ☉ . Here we have assumed that the 20 cm emission is a fairly good indicator of star formation down to kiloparsec scale in Arp 244 because of the well-known correlation between the FIR and the radio continuum emission. These starburst regions are confined exclusively to the dusty patches seen in the Hubble Space Telescope optical images near the CO and FIR peaks where the violent starbursts are presumably heavily obscured. Nevertheless, recent large-scale star formation is going on throughout the system (e.g., concentrations of numerous super-star clusters and MIR "hotspots"), yet the measured level is more suggestive of a moderate starburst (SFE ≳ 10 L ☉ / M ☉ ) or a weak to normal star formation (SFE ~ 4 L ☉ / M ☉ ), not necessarily occurring at the high concentrations of the molecular gas reservoir. The overall starburst from the bulk of the molecular gas is yet to be initiated as most of the gas further condenses into a kiloparsec scale in the final coalescence.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».