El profesor Zhao Yinghe, de los Observatorios de Yunnan de la Academia China de Ciencias, junto con colaboradores, ha llevado a cabo un estudio que examina la correlación entre la emisión de [C II] 158 micrones y la línea CO(1-0). Sus hallazgos se publicaron en The Astrophysical Journal.
El gas molecular (H2) desempeña un papel fundamental en la formación de estrellas, un factor clave en la evolución de las galaxias. Por lo tanto, medir el contenido de gas en las galaxias es crucial. Sin embargo, el trazador tradicional de la masa de H2, la línea CO(1-0), es difícil de detectar en el universo temprano debido a varios factores, incluido el menor contenido de metales.
Como resultado, existe una necesidad apremiante de trazadores alternativos de H2, especialmente a medida que se descubren más galaxias con altos corrimientos al rojo.
En los últimos años, la emisión de [C II] 158 micrones ha surgido como una herramienta prometedora para investigar el contenido de gas en el universo distante. Sin embargo, los estudios anteriores carecían de una metodología consistente y un conjunto de datos diverso que cubriera una amplia gama de parámetros. Esto ha dificultado la validación de la eficacia y fiabilidad de la emisión de [C II] de 158 micrones como trazador del gas molecular total.
Para abordar esta brecha, los investigadores analizaron una muestra de alrededor de 200 galaxias locales y galaxias de alto corrimiento al rojo (32 fuentes con un corrimiento al rojo mayor que 1) que tienen condiciones físicas muy diferentes.
Descubrieron una fuerte relación lineal entre las luminosidades de las líneas [C II] y CO(1−0), lo que confirma que [C II] puede rastrear eficazmente la masa total del gas molecular. Existe una ligera diferencia entre las galaxias infrarrojas ultraluminosas y las galaxias menos luminosas.
Los investigadores también sugieren que es probable que esta relación esté influenciada por el valor promedio de la extinción visual observada y el rango de la relación intensidad ultravioleta lejana/densidad de gas en las galaxias.
A través de investigaciones posteriores, los investigadores descubrieron que la relación [C II]/CO está estrechamente relacionada con varias propiedades de las galaxias. Estas propiedades incluyen la densidad superficial de la luminosidad infrarroja, la distancia desde la secuencia principal y la proporción de emisión de [C II] originada en gas ionizado.
Estos hallazgos sugieren que se debe tener cuidado al utilizar un factor de conversión constante de [C II] a H2 para estimar la masa de H2, especialmente en casos extremos, como galaxias con baja actividad de formación estelar o aquellas con alta densidad superficial de formación estelar.
Con información de The Astrophysical Journal
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