Contribution to Unresolved Infrared Fluctuations from Dwarf Galaxies at Redshifts of 2-3
为了了解在3.6和8微米之间的斯皮策图像中检测到的聚集各向异性的起源，我们将斯皮策IRAC/大天文台起源深度调查（GOODS）图像堆叠在对应于微弱的像素位置，z_{AB} ~27等，没有明显的IR对应光源。我们获得了一个强大的检测源与堆叠的中位数通量在3.6微米的130+/-5 nJy以上的背景。GOODS中的多波长成像数据丰富，使得能够在紫外和近红外波段之间的各种波长上进行类似的叠加分析。我们获得强堆叠检测这些光学微弱的源在整个波长范围内，这些源的平均属性的限制。我们发现，中等，堆叠源的通量谱是一致的L<0.03 L_{*,UV}星系与90%的置信区间为1.9-2.7的红移。这些光源产生的绝对背景强度为3.6微米，在0.1 ~ 0.35 nW/m^2/sr之间，在4角分角标度下，聚集的红外光可以占红外背景中波动功率的30-50%。虽然这些源的确切红移分布是未知的，但这些星系似乎包含5-20%的z~2.5的共同运动恒星质量密度。
2008-03-25 astro-ph
Clustering of the IR Background Light with Spitzer: Contribution from Resolved Sources
我们描述了在3.6微米（L波段）的角功率谱解析源在斯皮策成像数据的GOODS HDF-N，GOODS CDF-S，和NDWFS Bootes字段在几个源的幅度箱。我们还利用地基红外成像数据测量了Bootes场中K_S和J波段分辨源的角功率谱。在J、K_S和L这三个波段，我们探测到了位于110 ~ 10^2和10^5多极子处的散粒噪声功率谱顶部的星系团。角功率谱的范围从大的，线性尺度的星系集群的小，非线性尺度，并在某些星等范围内，显示偏离幂律聚类谱。我们考虑了一个晕模型来描述星系团的测量，并建立了红外亮星系在红移1附近的晕占据数参数。我们还扩展了我们的聚类结果和完整性校正微弱的源数计数在GOODS字段，以了解未解决的源负责的IR背景（IRB）的各向异性，在深斯皮策图像中检测到的基本性质。虽然这些未解决的波动是在亚角分角尺度下测量的，但如果IRB中存在与第一星系相关的高红移漫射分量，那么它的聚类特性最好用浅宽场图像进行研究，这些图像允许测量从几度到角分角尺度的聚类光谱。
2006-12-03 astro-ph
Sub-millimeter detections of Spitzer Space Telescope galaxy populations
我们提出了亚毫米的统计检测发现的星系在5 'x5'斯皮策早期发布的观测（4-15 microJy 5西格玛在3.6-8微米，170 microJy在24微米）通过叠加分析我们重新分析的SCUBA 8 mJy的调查地图，和斯皮策识别一个新的亚毫米点源在8 mJy的调查区域。对于在5.8或8微米处检测到的源（分别为154和111个源），我们在850微米和450微米处使用Kolmogorov-Smirnov检验在99.2-99.8%置信度下检测到亚毫米通量分布中的正偏斜。我们还勉强检测斯皮策24微米星系在850微米在97%的置信度，并把3.6和4.5微米源的平均亚毫米通量的限制。对斯皮策星群的亚毫米通量进行积分，我们发现5.8微米星系对850微米背景的贡献为0.12 +/- 0.05 nW/m^2/sr，对450微米背景的贡献为2.4 +/- 0.7 nW/m^2/sr; 8微米选定的样品也有类似的贡献。我们推断，占主导地位的5.8和8微米河外背景光的人口也贡献了约四分之一的850微米的背景和大部分的450微米的背景。
2004-06-01 astro-ph
Detecting Faint Galaxies by Stacking at 24 micron
我们在钱德拉深场南区域叠加了约7000个0.1<z<1星系的斯皮策24微米图像，以探测在这个红移范围内低光度星系的热尘埃发射。通过叠加，我们可以检测到平均24微米的通量，比单个检测限低一个数量级以上。我们发现，中低光度星系的平均LIR/LUV与静止坐标系B带光度以及恒星形成率（SFR）与LIR/LUV之间的相关关系与本星系相似。这验证了深紫外/光学巡天中经常使用的假设，即SFR < 20太阳质量/年的星系的尘埃遮蔽-SFR关系随历元变化不大。我们已经用这个关系导出了宇宙红外线光度密度从z=1到z=0.1。结果还直接表明，星系群体的热光度很少来自光度函数的暗端，表明红外光度函数的暗端斜率相对平坦，幂律指数为1.2 ± 0.3。
2005-12-07 astro-ph
Spitzer-IRAC GLIMPSE of High Mass Protostellar Objects
Spitzer-GLIMPSE点源星表和图像已被用于研究381个大质量原恒星候选者的样本。用IRAC点源测光法分析了大质量原恒星天体红外对应物的颜色、星等和光谱指数，获得了50个点源的真实样品。利用文献中的2 MASS和毫米波数据，将这50个源的光谱能量分布（SED）扩展到近红外和毫米波范围。利用基于恒星、盘和包层吸积模型Monte-Carlo辐射转移的在线SED拟合工具对50个源的SED进行了拟合。大质量原恒星的IRCs被发现成功地模仿了类似于低质量恒星形成的演化阶段的SED。被发现的信封吸积，而不是磁盘吸积是占主导地位的建设最大质量的恒星。未分辨厘米连续发射与27个IRC分类为大质量原恒星，这表明电离吸积流可能发挥重要作用，随着分子成分。IRCs周围的红外星云的形态与超致密HII区域的形态有着不同寻常的相似之处，这表明这些红外星云可能是UCHII区域的前身。
2008-02-14 astro-ph
The unresolved hard X-ray background: the missing source population implied by the Chandra and XMM-Newton deep fields
我们将我们早期在洛克曼洞深XMM-牛顿观测中关于X射线源叠加的工作扩展到2 Ms Chandra深场北和1 Ms Chandra深场南。XMM-牛顿的工作表明，X射线背景的分辨分数在<2 keV时约为80%-100%，但在~8 keV以上仅下降到~ 50%。CDF-N和CDF-S探测得更深，能够填补4-6 keV范围内的一些缺失部分，但6-8 keV频带内的分辨部分仅保留约60%，证实了XMM-Newton的趋势。缺失的X射线背景成分的光谱形状与红移约为0.5-1.5、吸收柱密度约为10^23 ~ 10^24 cm^-2的高度遮蔽活动星系核的总体一致。
2004-12-12 astro-ph
A deep Chandra, VLA and Spitzer IRAC study of the very low luminosity nucleus of the elliptical NGC821
相对较近（距离=24.1 Mpc）的椭圆星系NGC 821拥有一个静止的中央大质量黑洞的极端例子，钱德拉的深空观测首次揭示了它的核源（L（2-10 keV）/L_Edd ~ 3.6 × 10 ^{-8}）。我们在这里提出了一个多波长的研究，这个核，包括VLA观测，检测无线电对应的钱德拉核源在1.4 GHz，与127 $μ$ m的通量密度和可能的平坦的光谱形状，我们还考虑新的斯皮策IRAC观测和档案HST图像。利用这些数据，我们讨论了可用于燃料的唯一材料的吸积模式的可能方案，即，恒星质量的损失稳定地补充了环核区域。吸积的最后阶段可能是辐射效率低下的，并与紧凑的核喷流/外流相耦合。只有当康普顿厚度的活动星系核存在时，恒星的质量损失才可能最终出现在标准圆盘中。钱德拉探测到的两个靠近原子核的扩展源可能是由于喷流中的几个未解决的结。然而，如果喷流存在，它的动能将只是与被吸积物质的静止质量相关的能量的一小部分。现有的数据没有显示出靠近核心的恒星形成。更深的NICMOS，无线电和远红外观测应进一步限制吸积过程。
2007-06-28 astro-ph
Spitzer Constraints on the Stellar Populations of Lyman-Alpha Emitting Galaxies at z = 3.1
利用GOODS和SIMPLE巡天的斯皮策IRAC数据，对扩展钱德拉深场南区z = 3.1的162个莱曼α发射星系（LAEs）的恒星星族进行了研究，得到了可靠的恒星星族估计。我们将LAEs根据其静止帧近红外光度分为IRAC检测和IRAC未检测的样本。约70%的LAE在3.6微米下至[3.6] = 25.2 AB时未检测到。叠加分析显示，IRAC未探测到的样本的平均恒星星族年龄约为2亿年，质量约为3 × 10^8太阳质量，这与LAE主要是年轻和低质量星系的预期一致。另一方面，IRAC探测到的LAE平均年龄更大，质量更大，平均年龄> 1 Gyr，质量约为10^10太阳质量。IRAC探测到的LAEs与z ~ 3 Lyman break星系（LBG）的颜色和星等比较表明，IRAC探测到的LAEs位于LBG颜色-星等分布的暗蓝端，表明IRAC探测到的LAEs可能是LBG星群的低质量扩展。我们还提出了一个小部分（~ 5%）的LAE样本内的模糊AGN的初步证据。我们的研究结果表明，LAEs的年龄和质量范围很广。此外，LAEs内部演化的恒星星族的存在表明星系的莱曼α发光阶段可能是一种长期持续或经常发生的现象。
2007-10-17 astro-ph
The Quest for a Complete Census of AGN Activity
深X射线巡天提供了最有效的活动星系核（AGN）活动的识别。然而，最近的证据表明，目前<10 keV的调查没有发现最严重的模糊活动星系核。在这里，我们探讨是否可以确定的超深斯皮策调查的GOODS-N字段使用X射线叠加技术的X射线未检测到AGN人口。我们在Spitzer数据集中发现了活动星系核活动的证据，最强和最硬的X射线信号是由具有星暴样红外光谱斜率和中值特性z~0.8和L_IR~10^{11} L_solar的星系产生的。叠加的X射线特性表明，这些源中存在着被遮蔽的活动星系核活动，其X射线光谱斜率中值为Gamma~1和L_X~10^{42} erg/s。这些整体属性是一致的模糊AGN人口预期产生的未解决的X射线背景。
2007-01-25 astro-ph
Silicate Emission in the Spitzer IRS spectrum of FSC 10214+4724
我们提出了z=2.2856的超亮红外星系FSC 10214+4724的第一个MIR光谱，由斯皮策太空望远镜上的红外光谱仪获得。该光谱的静止波长范围为2.3-11.5微米，涵盖了许多关键的诊断发射和吸收特征。IRS光谱中最突出的特征是在静止帧10微米处的硅酸盐发射。我们还在7.65微米的静止波长处检测到未分辨的发射线，我们将其鉴定为[NeVI]，并且在5.6微米处检测到轻微分辨的特征，鉴定为[Mg VII]和[Mg V]的混合物。在FSC 10214+4724光谱中没有强PAH发射特征。我们将6.2微米PAH排放的等效宽度限制为0.1微米，但没有看到相应的7.7微米特征的证据。光谱能量分布的半经验拟合表明，大约45%的辐射热光度来自于50 K的冷尘埃，一半来自于190 K的暖尘埃，其余的5%来自于640 K的热尘埃。热尘埃需要适合陡峭的MIR光谱的蓝端。FSC 10214+ 4724的红色连续光谱、强烈的硅酸盐发射、很少或没有PAH发射，以及没有硅酸盐吸收，使得FSC 10214+4724与迄今为止用IRS观测到的大多数其他ULIRGs或AGN不同。这些明显矛盾的性质可以解释为活动星系核是高度放大的透镜，掩盖了（占主导地位的）覆盖星暴异常微弱的PAH排放。
2006-01-03 astro-ph
Resolving the unresolved cosmic X-ray background in the Chandra Deep Fields
在排除了所有探测到的X射线、光学和红外源后，我们提出了一种对钱德拉深场中宇宙X射线背景（CXB）表面亮度的测量。这项工作的动机是最近由Worsley和合作者进行的X射线叠加分析，该分析表明，HST而不是Chandra探测到的星系可能解释了E>1 keV的大部分未解决的CXB。我们发现，在排除HST和Spitzer IRAC源之后，仍然存在一些CXB，但它是微不足道的：（1-2 keV波段为3.4+/-1.4 x10 ^-13 ergs cm^-2 s^-1 deg^2，2-5 keV波段为4+/-9 x10 ^-13 ergs cm^-2 s^-1 deg^2，或总CXB的7%+/-3%和4%+/-9%，分别在HST源分辨的1-2 keV信号中，34%+/-2%来自具有"正常“星系典型光学颜色的物体（占HST源的25%），而剩余的通量来自具有星暴和不规则星系颜色的物体。在0.65-1 keV波段（刚好在明亮的银河系O VII线上方），剩余的漫射强度为（1.0+/-0.2 x10 ^-12尔格cm^-2 s^-1 deg^2）。这个通量包括来自银河系以及来自假设的温暖-热星系际介质（WHIM）的发射，并提供了一个保守的WHIM信号上限，有趣的是接近理论预测。
2007-04-21 astro-ph
The nature of faint Spitzer-selected dust-obscured galaxies
我们使用深远红外，亚毫米，无线电和X射线成像和中红外光谱，以探讨在GOODS-N斯皮策选择的尘埃遮蔽星系（DOG）的样本的性质。79个星系的样本满足R-[24]>14（织女星）直至S24>100微焦的标准。其中12个星系有可用的IRS光谱，我们用它来测量红移，并将这些天体分类为在中红外区由恒星形成或活动星系核（AGN）活动所主导。IRS光谱和斯皮策测光红移证实了DOG在z~2附近处于紧的红移分布。根据中红外线的颜色，80%的DOG可能主要是由恒星形成;从这个子样本的DOG堆叠X射线发射也是与恒星形成一致。由于只有少量的DOG单独检测到远红外和亚毫米波长，我们使用叠加分析，以确定这些对象的平均通量，并绘制一个复合红外（8-1000微米）光谱能量分布（SED）。这些成星DOG的平均光度为LIR~ 1 e12 Lsun。我们比较了形成DOG的平均恒星与平均亮度（S850>5 mJy）的亚毫米星系（SMG）; S24>100 microJy的DOG的数量是SMG的3倍，但在IR中的亮度是SMG的8倍。DOG的远红外SED形状与SMG相似（平均尘埃温度约为30 K），但DOG具有更高的中红外与远红外通量比。以恒星形成为主的DOG的平均恒星形成率为200 Msun/yr，考虑到它们的空间密度，相当于对z~2处恒星形成率密度的贡献为0.01 Msun/yr/Mpc 3（或5-10%）。我们使用复…
2008-08-20 astro-ph
Spitzer Mid-to-Far-Infrared Flux Densities of Distant Galaxies
我们研究的红外（IR）高红移星系使用深斯皮策24，70和160微米的数据。我们的主要兴趣是改善这些星系的总红外光度，L（IR）的约束。我们结合斯皮策数据在南部扩展钱德拉深场K波段选择星系样本和光度红移从多波长调查耶鲁大学，智利。我们使用叠加分析来测量1.5 < z < 2.5星系的平均70和160微米通量密度，作为24微米通量密度，X射线活动和静止帧近红外颜色的函数。具有1.5 < z < 2.5和S（24）=53-250 μ-Jy的镓具有从其平均24-160微米通量密度导出的L（IR），其在仅从24微米通量密度导出的L（IR）的2-3倍内。然而，对于S（24）> 250 micro-Jy和1.5 < z < 2.5的星系，从平均24-160微米通量密度导出的L（IR）比仅使用24微米通量密度导出的L（IR）低2-10倍。S（24）> 250微焦耳的星系有S（70）/S（24）的通量比，与X射线探测或红色静止帧红外色的来源相当，这表明可能被活动星系核加热的温暖尘埃可能有助于高24微米的发射。根据平均24-160微米的通量密度，几乎所有24个1.5 < z < 2.5的微米选定星系的L（IR）< 6 x 10^12太阳光度，如果归因于恒星形成，相当于每年< 1000太阳质量。这表明，高红移星系可能有类似的恒星形成效率和反馈过程的本地类似物。L（IR）> 6 x 10^12太阳光度的天…
2007-06-20 astro-ph
The Cosmic Infrared Background Resolved by Spitzer. Contributions of Mid-Infrared Galaxies to the Far-Infrared Background
目标。我们量化了24 μ m星系对70和160 μ m远红外背景的贡献。我们提供了新的宇宙红外背景（CIB）的估计，并比较它与宇宙光学背景（COB）。方法.利用24、70和160 μ m三个深场的Spitzer数据，我们在70和160 μ m处叠加了19000多MIPS的S24> 60 μ J的24 μ m源，并测量了由此产生的FIR通量密度。结果该方法允许在FIR中的深度上达到一个数量级的增益。我们发现，中红外（MIR）24 μ m选定的源贡献了70%以上的CIB在70和160 μ m。这是第一次直接测量的贡献，MIR-selected星系的FIR CIB。因此，对总CIB贡献最大的星系是z~1亮红外星系，它们具有中等恒星质量。我们估计，CIB将在70和160 μ m处分别以0.9 mJy和3 mJy分辨。通过结合24 μ m源计数在60 μ J以下的外推，与用叠加分析测量的160/24和70/24颜色相结合，我们得到70和160 μ m处CIB的下限分别为7.1+/-1.0和13.4+/-1.7 nW/m2/sr。结论. MIPS调查解决了四分之三以上的MIR和FIR CIB。通过仔细积分河外背景光（EBL）SED，我们还发现CIB与COB具有相同的亮度，约为24 nW/m2/sr。EBL平均由115个红外光子产生一个可见光子。最后，星系形成和演化过程发出的亮度相当于原始电磁背…
2006-03-08 astro-ph
Star formation rates in Lyman break galaxies: radio stacking of LBGs in the COSMOS field and the sub-$μ$Jy radio source population
我们提出了一个分析的大样本的莱曼Break Galeries（LBG）在$z \sim 3$，4，和5从COSMOS领域的无线电特性。中值叠加分析产生了$z \sim 3$ LBG（U波段丢失）的统计检测，其中1.4 GHz通量密度为$0.90 \pm 0.21 μ$ Jy。堆叠发射未解析，大小为$< 1"$，或物理大小为$< 8$ kpc。根据低红移恒星形成星系中的射电-远红外相关性，这个射电光度所暗示的总恒星形成率是$31\pm 7$ $M_\odot$年$^{-1}$。从类似的紫外光度分析得出的恒星形成率为17 $M_\odot$年$^{-1}$，没有任何紫外尘埃衰减的校正。最简单的结论是，尘埃衰减因子在紫外波长处为1.8。然而，该因子显著小于通常为LBG假设的标准衰减因子$\sim 5$。我们讨论了这种差异的潜在原因，包括在$z \ge 3$的尘埃衰减因子小于较低的红移的可能性。相反，对于一个给定的恒星形成率，在非常高的红移下，射电光度可能会系统性地降低。射电光度被抑制的两个可能原因是：（i）由于在高红移处CMB的散射，相对论性电子布居的逆康普顿冷却增加，或者（ii）宇宙射线从系统较小的星系扩散。个别来源的无线电探测与0.3%的无线电响亮AGN分数一致。一个来源被确定为一个非常尘埃，极端的星暴星系（一个“亚毫米星系”）。
2008-08-18 astro-ph
Reliable Identification of Compton-thick Quasars at z~2: Spitzer Mid-IR spectroscopy of HDF-oMD49
许多试图解释未分辨X射线背景的模型预测，康普顿厚度的活动星系核（AGN）在高红移下无处不在。然而，很少有遥远的康普顿厚的活动星系核已被可靠地确定日期。在这里，我们提出了斯皮策-IRS光谱和3.6- 70微米测光的z=2.2光学识别AGN（HDF-oMD 49），正式未检测到的2 MS钱德拉深场北（CDF-N）调查。该天体的Spitzer-IRS光谱和光谱能量分布以活动星系核为主，将X射线波长处的能量学与中红外（中红外）和光学光谱学得出的能量学进行比较表明，活动星系核本身是发光的（L_X~ 3 × 10^44 erg/s），但被康普顿厚度的物质严重吸收（N_H>>10^24 cm^{-2}）;即，这个物体是一个康普顿厚度的类星体采用与HDF-oMD 49相同的方法，我们在文献中发现了另外六个z~2-2.5的天体，它们也是X射线弱/未被探测到的，但从光学和/或中红外光谱学中有活动星系核活动的证据，并表明所有这些源也是康普顿厚度的类星体，L_X>10^44 erg/s。根据Daddi et al.（2007），这些康普顿厚度的类星体将被归类为中红外多余星系，我们的研究提供了第一个光谱证实这些z~2中红外明亮星系的子样本中的康普顿厚度活动星系核活动。利用位于CDF-N场中的四个天体，我们估计了康普顿厚度类星体的空间密度[对于z~2-2.5处的LX>10^44 erg/s的天体，为Φ ~（0…
2008-07-15 astro-ph
The sources of the Cosmic Infrared Background
1996年宇宙红外背景（CIB）的发现，以及最近从中红外到毫米的宇宙学调查，彻底改变了我们对高红移恒星形成的看法。在过去的十年里，已经很清楚，在远红外辐射大部分能量的星系（所谓的“红外星系”）对宇宙中整个星系的形成做出了重要贡献。自1996年以来，详细的（往往是痛苦的）高红移红外星系的调查，导致了壮观的进展，本文回顾。除其他外，我们强调一个新的斯皮策结果的基础上远红外叠加分析中红外光源。
2005-09-19 astro-ph
Infrared Sources in the Small Magellanic Cloud: First Results
我们已经在所有七个IRAC和MIPS波段拍摄了整个小麦哲伦星云（SMC），这是两个最近的恒星形成矮星系之一。SMC的低质量和低金属丰度（1/6太阳）使其成为高红移原始星系的最佳局域模拟。通过在SMC中以高分辨率研究尘埃和恒星形成的特性，我们可以了解只能以更少的细节观察到的类似遥远星系。在这篇文章中，我们提出了一个初步的分析点源的性质，在斯皮策调查的小麦哲伦云（S^3MC）。我们在IRAC图像中发现了约400，000个未解析或边缘解析的源，而我们的MIPS 24微米镶嵌图包含约17，000个点源。源计数在较长的MIPS波长处迅速下降。我们使用颜色-颜色和颜色-星等图来研究这些物体的性质，将它们的位置与其他波长的已知源的位置相互关联，并展示了如何使用这些数据来识别有趣的物体类别，如碳星和年轻的恒星物体。有关可以使用这些数据研究的一些问题的其他示例，请参阅我们团队其他成员的随附贡献。我们制作的镶嵌图像和点源目录已经在我们的网站上向公众发布（http：//celestial.berkeley.edu/spitzer）。
2006-03-30 astro-ph
Obscured and Unobscured AGN Evolution and the X-ray background
大天文台起源深度巡天（GOODS）将深度HST和斯皮策成像与最深的钱德拉/XMM观测相结合，以比以前的多波长巡天更高的红移探测被遮蔽的活动星系核。我们提出了一个自洽的实现活动星系核统一的范例，它假设模糊活动星系核的地方有未被掩盖的活动星系核，成功地解释了红外，光学，和X射线计数的X射线源中检测到的GOODS领域。假设活动星系核中被遮蔽和未被遮蔽的比例为3：1（局部值），或者这个比例随着光度的增加而减小，并且包括康普顿厚度的源，我们可以将河外X射线“背景”的光谱形状和归一化解释为主要在z~0.5-1.5和L_x~10^43-10^44尔格/秒处的未被遮蔽活动星系核的叠加。模糊与未模糊的比率与红移的可能依赖性没有得到很好的约束;目前的数据允许它大大超过z~1。
2005-11-30 astro-ph
A rich bounty of AGN in the 9 square degree Bootes survey: high-z obscured AGN and large-scale structure
我们利用牧夫座9平方度多波长巡天的观测数据，识别出数百个具有高红移（z > 0.7）、光度（L_bol > 10^45尔格/s）和中等遮蔽柱（N_H > 10^22 cm^-2）的遮蔽活动星系核（AGN），并测量了z > 1时X射线AGN的成团特性。在牧夫座地区，浅（5 k s）钱德拉X射线观测已经探测到约4，000个X射线源，同一地区已经用深光学成像和斯皮策IRAC绘制了地图，它探测到约300，000个点源，其中约30，000个在所有四个IRAC波段都有探测，我们可以根据它们的中红外颜色来选择活动星系核。利用MMT/Hectospec，我们已经获得了大约一半X射线源（z > 3）和~ 20，000个星系（z = 0.7）的中等分辨率光谱。利用这个多波长数据，我们选择了每平方度>400个活动星系核（SDSS中为每平方度12个）。在IRAC选择的活动星系核样本中，我们根据R波段和IRAC光度确定了641个候选遮蔽天体。我们使用X射线叠加技术来验证它们是被遮蔽的活动星系核，并测量它们的吸收柱密度。我们还测量了X射线选择活动星系核的三维两点关联函数。
2006-11-21 astro-ph
