Localized Deviations from the CO–Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Relation in PHANGS-JWST Galaxies: Faint Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission or Elevated CO Emissivity?
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Le résumé fourni par la source
Abstract Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) emission is widely used to trace the distribution of molecular gas in the interstellar medium, exhibiting a tight correlation with CO(2–1) emission across nearby galaxies. Using PHANGS-JWST and PHANGS-Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) data, we identify localized regions where this correlation fails, with CO flux exceeding that predicted from 7.7 μ m PAH emission by more than an order of magnitude. These outlier regions are found in 20 out of 70 galaxies and are located in galaxy centers and bars, without signs of massive star formation. We explore two scenarios to explain the elevated CO-to-PAH ratios, which can either be due to suppressed PAH emission or enhanced CO emissivity. We examine PAH emission in other bands (3.3 and 11.3 μ m) and the dust-continuum-dominated bands (10 and 21 μ m), finding consistently high CO-to-PAH (or CO-to-dust continuum) emission ratios, suggesting that 7.7 μ m PAH emission is not particularly suppressed. In some outlier regions, PAH sizes and spectral energy distribution of the radiation differ slightly from nearby control regions with normal CO-to-PAH ratios, though without a consistent trend. We find that the outlier regions show higher CO velocity dispersions (Δ v CO ). This increase in Δ v CO lowers CO optical depth and raises its emissivity for a given gas mass. Our results favor a scenario where shear along the bar lanes and shocks at the bar ends elevate CO emissivity, leading to the breakdown of the CO–PAH correlation. Future JWST spectroscopy and deep ALMA observations of CO isotopologues will provide critical tests of this scenario.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Localized Deviations from the CO–Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Relation in PHANGS-JWST Galaxies: Faint Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission or Elevated CO Emissivity?
- Date Crossref
- 06/04/2026
- Éditeur
- American Astronomical Society
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Kyung Hee University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Columbus Community Clinical Oncology Program pays non établi dans la noticeInstitution
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The Ohio State University Department of Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of California San Diego Department of Astronomy & Astrophysics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ghent University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Maryland Department of Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Spanish National Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max Planck Institute for Astronomy pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Stanford University Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology (KIPAC) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Algoma University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Heidelberg University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Kyung Hee University, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology et Columbus Community Clinical Oncology Program, avec 9 autres affiliations.
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