Reproducing the CO-to-H2 conversion factor in cosmological simulations of Milky-Way-mass galaxies
Reproducing the CO-to-H2 conversion factor in cosmological simulations of Milky-Way-mass galaxies
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在银河系质量星系的宇宙学模拟中重现 CO 到 H2 的转换因子
DOI：
10.1093/mnras/staa2839
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Loebman, Sarah
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Keating, Laura C;Richings, Alexander J;Murray, Norman;Faucher-Giguère, Claude-André;Hopkins, Philip F;Wetzel, Andrew;Kereš, Dušan;Benincasa, Samantha;Feldmann, Robert;Loebman, Sarah
我们在FIRE-2宇宙学放大模拟中给出了红移为零的银河系CO（1-0）发射模型。我们计算的分子丰度后处理的模拟与平衡化学求解器，同时占本地源的影响，并确定紧急CO（1-0）排放使用线辐射传输代码。我们发现，结果强烈依赖于假设的屏蔽长度，在我们的模型中，设置入射紫外辐射场的衰减。在这些模拟的分辨率，常用的选择的屏蔽长度，如牛仔裤的长度，导致CO丰度太高，在一个给定的H2丰度。我们发现，一个模型的屏蔽长度分布，其中有一个中位数的屏蔽长度为10.3 pc的冷气体（T< 300 K）的CO和H2，是能够重现观测到的CO（1-0）光度和推断CO到H2的转换因子在一个给定的星星形成率与观测相比。我们认为，这个短的屏蔽长度可以被认为是一个亚网格模型，它控制着穿透巨大分子云的辐射量。
We present models of CO(1–0) emission from Milky-Way-mass galaxies at redshift zero in the FIRE-2 cosmological zoom-in simulations. We calculate the molecular abundances by post-processing the simulations with an equilibrium chemistry solver while accounting for the effects of local sources, and determine the emergent CO(1–0) emission using a line radiative transfer code. We find that the results depend strongly on the shielding length assumed, which, in our models, sets the attenuation of the incident UV radiation field. At the resolution of these simulations, commonly used choices for the shielding length, such as the Jeans length, result in CO abundances that are too high at a given H2abundance. We find that a model with a distribution of shielding lengths, which has a median shielding length of ∼3 pc in cold gas (T< 300 K) for both CO and H2, is able to reproduce both the observed CO(1–0) luminosity and inferred CO-to-H2conversion factor at a given star formation rate compared with observations. We suggest that this short shielding length can be thought of as a subgrid model, which controls the amount of radiation that penetrates giant molecular clouds.
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