宇宙時間を横切る分子ガスのカラム密度:観測とシミュレーションの橋渡し【JST・京大機械翻訳】

Szakacs Roland; Peroux Celine; Zwaan Martin A.; Nelson Dylan; Schinnerer Eva; Lahen Natalia; Weng Simon; Fresco Alejandra Y.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202219274803831 整理番号：22P0291389

宇宙時間を横切る分子ガスのカラム密度:観測とシミュレーションの橋渡し【JST・京大機械翻訳】

The Column Densities of Molecular Gas across Cosmic Time: Bridging Observations and Simulations

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発行年： 2022年02月17日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月17日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

時間にわたる異なる気相の宇宙進化の観測は,z≡2-3に対する分子ガス質量密度の著しい増加を示した。このような変態は,分子水素カラム密度(N_H_2)の大域的分布に随伴する変化を意味する。PHANGS-ALMA/SDSSによる観察とGRIFFIN/IlustrisTNGによるシミュレーションを用いて,このH_2カラム密度分布関数[f(N_H_2)]の進化を調べた。TNG50およびTNG100に対するH_2(およびHI)カラム密度マップを後処理で導き,IlustrisTNGオンラインAPIにより利用できる。個々の主配列星形成銀河のf(N_H_2)の形状と正規化は,観測とシミュレーションの両方で星形成速度(SFR),恒星質量(M_*),およびH_2質量(M_H_2)と相関している。H_2後処理モデルと組み合わせたTNG100は,傾斜と正規化の違いにもかかわらず,観察を広く再現した。また,指数的ガスディスクに基づく解析的にモデル化したf(N)はシミュレーションと良く一致した。GRIFFINシミュレーションは,f(N_H_2)の勾配が,シミュレーションにおける非平衡化学を含む場合,大きくは違わないという最初の兆候を与える。TNG100によるf(N_H_2)は,z=0よりもz=3でより高い分子ガスカラム密度に達することを意味する。さらに,高密度領域はz=3で分子質量密度に寄与した。最後に,H_2は,両赤方偏移でlog(N_H_2/cm ̄-2)>21.8-22以上のカラム密度でのみHIと比較して支配的であった。これらの結果は,中性原子ガスが,z=0とz=3で分子雲に典型的な密度を含む銀河のISMに見られる全冷ガス質量の重要な寄与因子であることを示唆する。【JST・京大機械翻訳】

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星雲

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