The molecular gas in luminous infrared galaxies. II. Extreme physical conditions and their effects on the Xco factor

Astrophysical Journal

Volumn 751, Issue 1, 2012, Pages

  Papadopoulos, Padelis P ^a   Van Der Werf, Paul ^b   Xilouris, E ^c   Isaak, Kate G ^d   Gao, Yu ^e  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR RADIOASTRONOMIE   (Germany)

^b LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

^c NATIONAL OBSERVATORY OF ATHENS   (Greece)

^d EUROPEAN SPACE AGENCY   (Netherlands)

^e CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

galaxies: active; galaxies: ISM; galaxies: starburst; ISM: molecules; radiation mechanisms: general; techniques: spectroscopic

Indexed keywords

EID: 84860742312     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/751/1/10     Document Type: Article

References (158)

1. Aalto, S., Booth, R. S., Black, J. M., & Johansson, L. E. B. 1995, A&A, 300, 369
2. Aalto, S., Radford, S. J. E., Scoville, N. Z., & Sargent, A. I. 1997, ApJ, 475, L107
3. Allen, R. J., Le Bourlot, J., Lequeux, J., Pineau des Forêts, G., & Roueff, E. 1995, ApJ, 444, 157
4. Allen, R. J. & Lequeux, J. 1993, ApJ, 410, L15 (Pubitemid 126104412)
5. Andrews, B. H. & Thompson, T. A. 2011, ApJ, 727, 97
6. Arikawa, Y., Tatematsu, K., Sekimoto, Y., & Takahashi, T. 1999, PASJ, 51, L7
7. Armus, L., Heckman, T. M., & Miley, G. K. 1989, ApJ, 347, 727
8. Balick, B. & Heckman, T. M. 1981, A&A, 96, 271
9. Barvainis, R., Alloin, D., & Antonucci, R. 1989, ApJ, 337, L69
10. Bayet, E., Williams, D. A., Hartquist, T. W., & Viti, S. 2011, MNRAS, 414, 1583
11. Bolatto, A. D., Leroy, A., Israel, F. P., & Jackson, J. M. 2003, ApJ, 595, 167 (Pubitemid 37211674)
12. Braine, J. & Combes, F. 1992, A&A, 264, 433
13. Bryant, P. M. & Scoville, N. Z. 1996, ApJ, 457, 678 (Pubitemid 126065229)
14. Bryant, P. M. & Scoville, N. Z. 1999, AJ, 117, 2632
15. Carico, D. P., Sanders, D. B., Soifer, B. T., Matthews, K., & Neugebauer, G. 1990, AJ, 100, 70
16. Charmandaris, V., Stacey, G. J., & Gull, G. 2002, ApJ, 571, 282 (Pubitemid 37073516)
17. Clements, M. S. & Alexander, P. 2004, MNRAS, 350, 66 (Pubitemid 38652662)
18. Colina, L., Arribas, S., & Monreal-Ibero, A. 2005, ApJ, 621, 725 (Pubitemid 40653195)
19. Condon, J. J., Helou, G., Sanders, D. B., & Soifer, B. T. 1990, ApJS, 73, 359
20. Condon, J. J., Helou, G., Sanders, D. B., & Soifer, B. T. 1996, ApJS, 103, 81
21. Condon, J. J., Huang, Z.-P., Yin, Q. F., & Thuan, T. X. 1991, ApJ, 378, 65
22. Conselice, C. J., Gallagher John, S., Calzetti, D., Homeier, N., & Kinney, A. 2000, AJ, 119, 79
23. Daddi, E., Bournaud, F., & Walter, F. et al. 2010a, ApJ, 713, 686
24. Daddi, E., Elbaz, D., & Walter, F. et al. 2010b, ApJ, 714, L118
25. Dadina, M. 2007, A&A, 461, 1209 (Pubitemid 46129916)
26. Dannerbauer, H., Daddi, E., & Riechers, D. et al. 2009, ApJ, 698, L178
27. Devereux, N., Taniguchi, Y., Sanders, D. B., Nakai, N., & Young, J. S. 1994, AJ, 107, 2006
28. Dickman, R. L., Snell, R. L., & Schloerb, F. P. 1986, ApJ, 309, 326
29. Downes, D. & Solomon, P. M. 1998, ApJ, 507, 615 (Pubitemid 128158807)
30. Downes, D., Solomon, P. M., & Radford, S. J. E. 1993, ApJ, 414, L13
31. Dumke, M., Nieten, Ch., Thuma, G., Wielebinksi, R., & Walsh, W. 2001, A&A, 373, 853
32. Dunne, L., Eales, S., & Edmunds, M. et al. 2000, MNRAS, 315, 115
33. Eckart, A., van der Werf, P., Hofmann, R., & Harris, I. 1994, ApJ, 424, 627 (Pubitemid 24778052)
34. Elmegreen, D. M., Chromey, F. R., McGrath, E. J., & Ostenson, J. M. 2002, AJ, 1381 (Pubitemid 37394743)
35. Evans, A. S., Mazzarella, J. M., Surace, J. A., & Sanders, D. B. 2002, ApJ, 580, 749 (Pubitemid 37103845)
36. Evans, A. S., Sanders, D. B., Surace, J. A., & Mazzarella, J. M. 1999, ApJ, 511, 730
37. Evans, A. S., Surace, J. A., & Mazzarella, J. M. 2000, ApJ, 529, L85
38. Fanaroff, B. L. & Riley, J. M. 1974, MNRAS, 167, 31
39. Farrah, D., Afonso, J., & Efstathiou, A. et al. 2003, MNRAS, 343, 585 (Pubitemid 37273043)
40. Floyd, D. J. E., Perlman, E., & Leahy, J. P. et al. 2006, ApJ, 639, 23 (Pubitemid 43402253)
41. Gao, Y. & Solomon, P. M. 2004, ApJS, 152, 63 (Pubitemid 38681426)
42. Garciá-Burillo, S., Usero, A., & Alonso-Herrero, A. et al. 2012, A&A, 539, 8
43. Genzel, R., Tacconi, L. J., & Gracia-Carpio, J. et al. 2010, MNRAS, 407, 2091
44. Genzel, R., Tacconi, L. J., Rigopoulou, D., Lutz, D., & Tecza, M. 2001, ApJ, 563, 527 (Pubitemid 33570035)
45. Genzel, R., Weitzel, L., & Tacconi-Garman, L. E. et al. 1995, ApJ, 444, 129
46. Goldader, J. D., Joseph, R. D., Doyon, R., & Sanders, D. B. 1997, ApJS, 108, 449 (Pubitemid 127021858)
47. González Delgado, R. M., Heckman, T., & Leitherer, C. et al. 1998, ApJ, 505, 174 (Pubitemid 128137973)
48. Graciá-Carpio, J., Garciá-Burillo, S., Planesas, P., Fuente, A., & Usero, A. 2008, A&A, 479, 703 (Pubitemid 351466493)
49. Greve, T. R., Bertoldi, F., & Smail, I. et al. 2005, MNRAS, 359, 1165 (Pubitemid 40763532)
50. Greve, T. R., Papadopoulos, P. P., Gao, Y., & Radford, S. J. E. 2009, ApJ, 692, 1432
51. Güsten, R. & Philipp, S. D. 2004, Proceedings of the 4th Cologne-Bonn-Zermatt Symposium, Zermatt, Switzerland, The Dense Interstellar Medium in Galaxies (Springer Proceedings in Physics), Vol. 91, ed. S. Pfalzner, C. Kramer, C. Staubmeier, & A. Heithausen (Berlin: Springer), 253
52. Güsten, R., Serabyn, E., & Kasemann, C. et al. 1996, ApJ, 402, 537
53. Hattori, T., Yoshida, M., & Ohtani, H. et al. 2004, AJ, 127, 736 (Pubitemid 38483967)
54. Henkel, C. & Mauersberger, R. 1993, A&A, 274, 730
55. Hibbard, J. E. & Yun, M. S. 1999, AJ, 118, 162
56. Horellou, C., Casoli, F., Combes, F., & Durpaz, C. 1995, A&A, 298, 743
57. Imanishi, M., Dudley, C. C., & Maloney, P. R. 2001, ApJ, 558, L93
58. Imanishi, M., Terashima, Y., Anabuki, N., & Nakagawa, T. 2003, ApJ, 596, L167 (Pubitemid 37358131)
59. Iono, D., Ho, P. T., & Yun, M. S. et al. 2004, ApJ, 616, L63
60. Iono, D., Wilson, C. D., & Takakuwa, S. et al. 2007, ApJ, 659, 283
61. Iono, D., Wilson, C. D., & Yun, M. S. et al. 2009, ApJ, 695, 1537
62. Israel, F. P. 1997, A&A, 328, 471
63. Israel, F. P. 1988, Millimetre and Submillimetre Astronomy, ed. R. D. Wolstencroft & W. B. Burton (Kluwer: Academic), 281
64. Israel, F. P., Johansson, L. E. B., & Lequeux, J. et al. 1993, A&A, 276, 25
65. Jackson, J. M., Paglione, T. A. D., Carlstrom, J. E., & Rieu, N.-Q 1995, ApJ, 438, 695
66. Juneau, S., Narayanan, D. T., & Moustakas, J. 2009, ApJ, 707, 1217
67. Kikumoto, T., Taniguchi, Y., Suzuki, M., & Tomisaka, K. 1993, AJ, 106, 466
68. Kollatschny, W., Dietrich, M., Borgeest, U., & Schramm, K.-J. 1991, A&A, 249, 57
69. Kregel, M. & Sancisi, R. 2001, A&A, 376, 59
70. Krips, M., Neri, R., & Garcia-Burillo, S. et al. 2008, ApJ, 677, 272
71. Leech, J., Isaak, K., Papadopoulos, P. P., Gao, Y., & Davies, G. R. 2010, MNRAS, 406, 1364
72. Loenen, E. 2009, PhD thesis, Univ. Groningen
73. Loinard, L., Allen, R. J., & Lequeux, J. 1995, A&A, 301, L68
74. Maiolino, R., Ruiz, M., Rieke, G. H., & Papadopoulos, P. 1997, ApJ, 485, 552 (Pubitemid 127113450)
75. Majewski, S. R., Hereld, M., Koo, D. C., Illingworth, G. D., & Heckman, T. M. 1993, ApJ, 402, 125
76. Maloney, P. M. & Black, J. H. 1988, ApJ, 325, 389
77. Mao, R. Q., Henkel, C., & Schulz, A. et al. 2000, A&A, 358, 433
78. Martini, P., Regan, M. W., Mulchaey, J. S., & Pogge, R. W. 2003, ApJS, 146, 353
79. Matsushita, S., Sakamoto, K., & Kuo, C.-Y. et al. 2004, ApJ, 616, L55
80. Mauersberger, R., Henkel, C., Walsh, W., & Schulz, A. 1999, A&A, 341, 256
81. Meijerink, R., Spaans, M., Loenen, A. F., & van der Werf, P. P. 2011, A&A, 525, 119
82. Meixner, M., Puchalsky, R., Blitz, L., Wright, M., & Heckman, T. 1990, ApJ, 354, 158
83. Murphy, T. W., Jr., Armus, L., & Matthews, K. et al. 1996, AJ, 111, 1025
84. Narayanan, D., Krumholz, M., Ostriker, E. C., & Hernquist, L. 2011, MNRAS, 418, 664
85. Nieten, Ch., Dumke, M., Beck, R., & Wielebinski, R. 1999, A&A, 347, L5
86. Ossenkopf, V. 2002, A&A, 391, 295
87. Padoan, P. & Nordlund, A. 2002, ApJ, 576, 870 (Pubitemid 37094968)
88. Paglione, T. A. D., Jackson, J. M., & Ishizuki, S. 1997, ApJ, 484, 656 (Pubitemid 127110237)
89. Papadopoulos, P. P. 2007, ApJ, 656, 792
90. Papadopoulos, P. P. 2010c, ApJ, 720, 226
91. Papadopoulos, P. P. et al. 2012, MNRAS, (in press, arXiv:1109.4176), Paper I
92. Papadopoulos, P. P. & Allen, M. L. 2000, ApJ, 537, 631
93. Papadopoulos, P. P., Isaak, K. G., & van der Werf, P. P. 2007, ApJ, 668, 815
94. Papadopoulos, P. P., Isaak, K. G., & van der Werf, P. P. 2010a, ApJ, 711, 757
95. Papadopoulos, P. P., Kovacs, A., Evans, A. S., & Barthel, P. 2008, A&A, 491, 483
96. Papadopoulos, P. P. & Seaquist, E. R. 1998, ApJ, 492, 521 (Pubitemid 128022066)
97. Papadopoulos, P. P. & Seaquist, E. R. 1999, ApJ, 516, 114
98. Papadopoulos, P. P., van der Werf, P. P., Isaak, K. G., & Xilouris, E. M. 2010b, ApJ, 715, 775
99. Papadopoulos, P. P., van der Werf, P. P., & Xilouris, E. M. et al. 2012, MNRAS, in press (arXiv:1109.4176)
100. Parma, P., de Ruiter, H. R., Fanti, C., & Fanti, R. 1986, A&AS, 64, 135
101. Planesas, P., Mirabel, I. F., & Sanders, D. B. 1991, ApJ, 370, 172
102. Rangwala, E., Maloney, P. R., & Glenn, J. et al. 2011, ApJ, 743, 94
103. Regan, M. W. 2000, ApJ, 541, 142
104. Riffel, R., Rodríguez-Ardila, A., & Pastoriza, M. G. 2006, A&A, 457, 61 (Pubitemid 44465363)
105. Sakamoto, K., Wang, J., & Wiedner, M. et al. 2008, ApJ, 684, 957
106. Sakamoto, S. 1996, ApJ, 462, 215
107. Sakamoto, S., Hayashi, M., Hasegawa, T., Handa, T., & Oka, T. 1994, ApJ, 425, 641 (Pubitemid 24779982)
108. Sanders, D. B., Mazzarella, J. M., Kim, D.-C., Surace, J. A., & Soifer, B. T. 2003, AJ, 126, 1607 (Pubitemid 37476618)
109. Sanders, D. B. & Mirabel, I. F. 1996, ARA&A, 34, 749 (Pubitemid 126311355)
110. Sanders, D. B., Scoville, N. Z., Sargent, A. I., & Soifer, B. T. 1988a, ApJ, 324, L55
111. Sanders, D. B., Scoville, N. Z., & Soifer, B. T. 1991, ApJ, 370, 158
112. Sanders, D. B., Scoville, N. Z., & Young, J. S. et al. 1986, ApJ, 305, L45
113. Sanders, D. B., Soifer, B. T., Elias, J. H., Neugebauer, G., & Matthews, K. 1988b, ApJ, 328, L35
114. Sanders, D. B., Soifer, B. T., & Elias, J. H. et al. 1988c, ApJ, 325, 74
115. Sargent, A. I., Sanders, D. B., Scoville, N. Z., & Soifer, B. T. 1987, ApJ, 312, L35
116. Sargent, A. I. & Scoville, N. Z. 1991, ApJ, 366, L1
117. Schinnerer, E., Eckart, A., & Tacconi, L. J. 1998, ApJ, 500, 147 (Pubitemid 128091939)
118. Schleicher, D. R. G., Spaans, M., & Klessen, R. S. 2010, A&A, 513, 7
119. Scoville, N. Z. 2004, The Neutral ISM in Starburst Galaxies (ASP Conf. Ser. 320), ed. S. Aalto, S. Hüttemeister, & A. Pedlar (San Francisco, CA: ASP), 253
120. Scoville, N. Z., Evans, A. S., & Thompson, R. et al. 2000, AJ, 119, 991
121. Seta, M., Hasegawa, T., & Dame, T. M. et al. 1998, ApJ, 505, 286 (Pubitemid 128137983)
122. Shetty, R., Glover, S. C., Dullemond, C. P., & Klessen, R. S. 2011a, MNRAS, 412, 1686
123. Shetty, R., Glover, S. C., & Dullemond, C. P. et al. 2011b, MNRAS, 415, 3253
124. Shirley, Y. L., Evans, N. J., II, Young, K. E., Knez, C., & Jaffe, D. T. 2003, ApJS, 149, 375 (Pubitemid 38157199)
125. Smith, D. A., Herter, T., Haynes, M. P., Beichman, C. A., & Gautier, T. N., III. 1995, ApJ, 439, 623
126. Soifer, B. T., Boehmer, L., Neugebauer, G., & Sanders, D. B. 1989, AJ, 98, 766
127. Soifer, B. T., Neugebauer, G., & Matthews, K. et al. 2000, AJ, 119, 509
128. Soifer, B. T., Sanders, D. B., & Madore, B. F. et al. 1987, ApJ, 320, 238
129. Solomon, P. M., Downes, D., & Radford, S. J. E. 1992, ApJ, 387, L55
130. Solomon, P. M., Downes, D., Radford, S. J. E., & Barrett, J. W. 1997, ApJ, 478, 144 (Pubitemid 127052272)
131. Staguhn, J. G., Schinnerer, E., Eckart, A., & Scharwächter, J. 2004, ApJ, 609, 85 (Pubitemid 39046734)
132. Surace, J. A., Sanders, D. B., & Evans, A. S. 2000, ApJ, 529, 179
133. Surace, J. A., Sanders, D. B., Vacca, W. D., Veilleux, S., & Mazzarella, J. M. 1998, ApJ, 492, 116 (Pubitemid 128012778)
134. Swinbank, A. M., Papadopoulos, P. P., & Cox, P. et al. 2011, ApJ, 742, 11
135. Tacconi, L. J. & Genzel, R. 1996, Proceedings of the ESO-IRAM-NFRA-Onsala Workshop, Garching, Germany, Science with Large Millimetre Arrays, ed. Peter A. Shaver (Berlin: Springer), 125
136. Tacconi, L. J., Genzel, R., & Lutz, D. et al. 2002, ApJ, 580, 73 (Pubitemid 37095079)
137. Tacconi, L. J., Genzel, R., & Smail, I. et al. 2008, ApJ, 680, 246
138. Tacconi, L. J., Genzel, R., & Tecza, M. et al. 1999, ApJ, 524, 732
139. Tacconi, L. J., Neri, R., & Chapman, S. C. et al. 2006, ApJ, 640, 228 (Pubitemid 43502151)
140. Thomas, H. C., Alexander, P., & Clemens, M. S. et al. 2004, MNRAS, 351, 362 (Pubitemid 38834909)
141. Thompson, T. A. 2009, The Starburst-AGN Connection (ASP Conf. Ser. 408), ed. W. Wang, Z. Yang, Z. Luo, & Z. Chen (San Francisco, CA: ASP), 128
142. Thompson, T. A., Quataert, E., & Murray, N. 2005, ApJ, 630, 167 (Pubitemid 41452899)
143. Tinney, C. G., Scoville, N. Z., Sanders, D. B., & Soifer, B. T. 1990, ApJ, 362, 473
144. van der Werf, P. P., Isaak, K. G., & Meijerink, R. et al. 2010, A&A, 518, L42
145. Veilleux, S., Kim, D.-C., & Sanders, D. B. 2002, ApJS, 143, 315 (Pubitemid 37195290)
146. Veilleux, S., Kim, D.-C., Sanders, D. B., Mazzarella, J. M., & Soifer, B. T. 1995, ApJS, 98, 171
147. Wall, W. F. 2007, MNRAS, 379, 674
148. Wang, Z., Scoville, N. Z., & Sanders, D. B. 1991, ApJ, 368, 112
149. Weiss, A., Neininger, N., Hüttemeister, S., & Klein, U. 2001, A&A, 365, 571
150. Weiss, A., Walter, F., & Scoville, N. Z. 2005, A&A, 438, 533 (Pubitemid 41092349)
151. White, G. J., Ellison, B., Claude, S., Dent, W. R. F., & Matheson, D. N. 1994, A&A, 284, L23
152. Wilson, C. D., Petitpas, G. R., & Iono, D. et al. 2008, ApJS, 178, 189
153. Wolfire, M. G., Hollenbach, D., & Tielens, A. G. G. M. 1993, ApJ, 402, 195
154. Wu, J., Evans, N. J., II, & Gao, Yu. et al. 2005, ApJ, 635, L173 (Pubitemid 43084793)
155. Xia, X. Y., Xue, S. J., & Mao, S. et al. 2002, ApJ, 564, 196 (Pubitemid 37103940)
156. Yao, L., Seaquist, E. R., Kuno, N., & Dunne, L. 2003, ApJ, 588, 771 (Pubitemid 37104152)
157. Young, J. S. & Scoville, N. Z. 1991, ARA&A, 29, 581
158. Zhu, M., Papadopoulos, P. P., Xilouris, E. M., Kuno, N., & Lisenfeld, U. 2009, ApJ, 706, 941