Optical depth estimates and effective critical densities of dense gas tracers in the inner parts of nearby galaxy discs
Notice bibliographique
Résumé
High critical density molecular lines like HCN (1-0) or HCO+ (1-0) represent our best tool to study currently star-forming, dense molecular gas at extragalactic distances. The optical depth of these lines is a key ingredient to estimate the effective density required to excite emission. However, constraints on this quantity are even scarcer in the literature than measurements of the high-density tracers themselves. Here, we combine new observations of HCN, HCO+ and HNC (1-0) and their optically thin isotopologues H13CN, H13CO+ and HN13C (1-0) to measure isotopologue line ratios. We use IRAM 30-m observations from the large programme EMPIRE and new Atacama Large Millimetre/submillimetre Array observations, which together target six nearby star-forming galaxies. Using spectral stacking techniques, we calculate or place strong upper limits on the HCN/H13CN, HCO+/H13CO+ and HNC/HN13C line ratios in the inner parts of these galaxies. Under simple assumptions, we use these to estimate the optical depths of HCN (1-0) and HCO+ (1-0) to be τ ∼ 2–11 in the active, inner regions of our targets. The critical densities are consequently lowered to values between 5 and 20 × 105 cm−3, 1 and 3 × 105 cm−3 and 9 × 104 cm−3 for HCN, HCO+ and HNC, respectively. We study the impact of having different beam-filling factors, η, on these estimates and find that the effective critical densities decrease by a factor of |$\frac{\eta _{12}}{\eta _{13}}\,\tau _{12}$|. A comparison to existing work in NGC 5194 and NGC 253 shows the HCN/H13CN and HCO+/H13CO+ ratios in agreement with our measurements within the uncertainties. The same is true for studies in other environments such as the Galactic Centre or nuclear regions of active galactic nucleus dominated nearby galaxies.
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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 | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».