Age-Dating Ultraluminous Infrared Galaxies Along the Merger Sequence
利用新的Palomar积分场摄谱仪对四个超亮红外星系的Pa-α线进行成像光谱研究。在大多数情况下,我们能够建立合并的几何形状,从而估计合并过程中我们观察系统的时间。合并模型无法预测到这些恒星的形成速率,因为合并模型在第一次相遇后1-2x10^8年或合并过程的很晚(约10^9年)会产生很高的恒星形成速率。即使在非常年轻的合并中,超亮活动似乎集中在其中一个祖先星系的核心上--即具有椭圆轨道几何形状的星系。在被认为是新形成的潮汐尾的结构中也观察到非常高的恒星形成率(2-5 M_sun/yr)。一个非常年轻的超亮合并的人口显着的存在,连同大多数超亮红外星系存在于合并活动的最后阶段,表明超亮星系阶段至少是双峰的时间。超亮红外星系的演化方案提出,其中的远红外光度可能会经历多个超亮爆发过程中遇到的。合并生命中的相当一部分可能是在一个阶段中度过的,这个阶段被认为是不太强大的红外星系。
2001-03-27 astro-ph
HST NICMOS and WFPC2 Imaging of Ultraluminous Galaxies
哈勃空间望远镜通过使用WFPC 2的I波段图像和NICMOS的H波段图像,用于研究局部宇宙中最明亮的星系-超亮红外星系-内的动力源和相互作用引起的潮汐扰动。这样的图像是第一次探测这些稀有和奇异星系的强烈碰撞扰动形态中的精细尺度结构。
1998-09-03 astro-ph
Hidden Quasars in Ultraluminous Infrared Galaxies
许多超亮红外星系(ULIRG)由隐藏在中心的类星体提供动力,但也有许多是由恒星爆发提供动力。本文提出了一个简单的诊断图,它可以根据超深红外类星体的高电离发射线([O III] 5007/H β>~ 5)和"暖“红外色(f_{25} / f_{60} >~ 0.25)来识别超深红外类星体。
1998-11-20 astro-ph
An ISO survey of PAH features in Ultraluminous Infrared Galaxies
我们获得了60个超铝红外镓样品的ISOPHOT-S低分辨中红外光谱。我们使用的强度的“PAH”中红外功能之间的星爆和活动星系核活动,并探测进化的影响。我们专注于这样一个事实,即观察到的比率的PAH功能ULIRGs略有不同,从那些在较低的光度星爆。我们认为,这种PAH比例的变化与这些星系中的星际介质的条件,特别是灭绝。
1998-08-28 astro-ph
Optical and Near-Infrared Imaging of the IRAS 1-Jy Sample of Ultraluminous Infrared Galaxies: I. The Atlas
利用夏威夷大学的2.2米望远镜对{ \em IRAS} 1-Jy中的118个超亮红外星系进行了光学(R)和近红外(K ')波段的成像观测。本文叙述了观测和数据处理的方法。一个R和K'图集的整个样本连同一些基本的天体测量和测光参数来自这些图像。对这些数据的更详细的分析在一篇配套论文中给出(Veilleux,Kim,& Sanders 2002; astro-ph/0207401)。
2003-02-24 astro-ph
A Multiple Merger Model for the Origin of Ultraluminous Infrared Galaxies
通常认为,两个富气体星系并合引起的耗散坍缩是导致超亮红外星系中强烈核星暴或非热类星体活动的原因,因为它能有效地提供燃料,而且超亮红外星系团(ULIGs)也经常出现在并合系统中。一些ULIGs,如Arp 220,显示了两个致密的星暴区,被认为是与两个星系核合并的过程中。然而,由于两个星系之间的合并可能只会产生一个紧凑的星暴区,我们建议的可能性,双核ULIGs是由两个合并的核,其中每一个包含一对星系核。
1998-05-16 astro-ph
The QSO - Ultraluminous Infrared Galaxies Connection
在过去的几年里,我们的团队一直在进行一项强有力的地面计划,旨在了解超亮红外星系的性质。我们最近发表了一个大型统计完整的超亮红外星系样本(“IRAS 1-Jy样本”)的光学/近红外光谱调查结果。我们现在介绍我们最近完成的1-Jy样品的光学/近红外成像调查的结果。这些数据提供了大尺度(例如,强度和颜色分布、潮汐尾和桥的强度和尺寸等)和小尺度(例如,核分离,棒的存在等),这有助于我们限制产生具有如此高水平的恒星形成和/或活动星系核活动的星系所必需的初始条件。我们的物体中一些关键的光谱和形态参数之间相互依赖的性质(例如,主要能源:超级星暴与类星体、核分离、合并阶段、恒星形成率、红外光度和颜色)被用来阐明星暴、超亮红外星系和类星体之间的联系。
2001-04-24 astro-ph
Quasars and Ultraluminous Infrared Galaxies: At the Limit?
利用近红外相机和多目标光谱仪(NICMOS)获得的图像,我们已经探测到了16个邻近的射电宁静类星体的宿主星系。我们确认,这些发光的类星体往往生活在明亮的,早期类型的宿主星系,我们使用的宿主星系的大小,以完善从地面研究推断的光度/主机质量限制。如果类星体遵循非活动星系中大质量暗天体的$M_{black hole}/M_{spheroid}\sim0.006$关系式,那么我们的分析意味着它们的辐射速率高达爱丁顿速率的$\sim20%$。对超亮红外星系的类似分析表明,它们以相似的爱丁顿分数吸积,这与其中一些星系由嵌入的类星体提供动力的假设一致。
1998-12-01 astro-ph
Feedback-Driven Evolution of the Far-Infrared Spectral Energy Distributions of Luminous and Ultraluminous Infrared Galaxies
我们计算红外光谱能量分布(SED)从模拟的主要星系合并和研究活动星系核和星暴驱动的反馈上的演化SED作为时间的函数的效果。我们使用一个自洽的三维辐射平衡代码来计算紧急SED和图像。为了便于我们的研究结果的简单描述,我们描述我们的结果参考的远红外SED的近似解析解。我们主要关注亮红外星系(LIRG)和超亮红外星系(ULIRG)的演化阶段。我们对比与AGN反馈模拟进行星暴驱动的风反馈模拟的SED。我们发现,关键的反馈过程决定了SED的演变。改变照明源(无论是恒星还是活动星系核)对再处理的远红外SED几乎没有影响。我们发现活动星系核的反馈是特别有效的分散气体和快速注入能量到ISM。这种强大反馈的观测特征是一个温暖的SED。在一般情况下,模拟与星暴驱动的风有较冷的光谱和再处理更多的发射到红外线,导致更高的红外辐射热光度相比(否则等效)模拟与活动星系核反馈。我们描述了我们的结果在IRAS波段,以及在斯皮策的MIPS波段,并在赫歇尔的PACS波段。
2007-01-22 astro-ph
Near-Infrared Spectra of Ultraluminous Infrared Galaxies
我们获得了33个超亮红外星系完整样品的近红外光谱,其分辨率R ~ 1100,其余波长范围为1.8-2.2微米。在观测到的33个天体中,有2个通过宽帕邢-α线或在[Si VI]的1.963微米精细结构中的发射显示出活动星系核中心的证据。在其余31个天体的中值谱中,出现的谱线是氢、中性氦的复合谱线、H_2和[Fe II]的振动-转动谱线。有没有迹象表明活动星系核的活动,无论是通过广泛的原子复合线或高电离线。当31个非活动星系核ULIRGs的子集按亮度和中值组合时,亮度的趋势并不明显。当次级核存在于ULIRG中时,它们通常具有与在初级核中看到的非常相似的光谱。
1999-09-14 astro-ph
Mid Infrared Polarisation of Ultraluminous Infrared Galaxies
利用红外空间天文台(ISO)上的ISOCAM仪器,通过宽带滤光片观测,研究了四种超铝红外镓(ULIRG)的中红外偏振特性。波长范围从5到18 mic。选择在假定的环面的发射达到峰值的地方。我们报告检测所有ULIRGs研究的偏振。分数偏振的范围从约3%到8%。最高的偏振记录在Mrk 231中,它有一个清晰的AGN签名,而最低的是Arp 220,通常认为它主要由恒星形成提供动力。我们讨论了各种机制,可能会引起的极化,并得出结论,最有可能的解释是,这是由于磁排列拉长尘埃颗粒。据信,这是在许多银河系源中运行的相同机制。极化的位置角可以给出投影的磁场方向,并因此约束用于环面形成的模型。
2001-08-20 astro-ph
Local Ultraluminous Infrared Galaxies and Quasars
本文综述了近几年来对局域宇宙、超亮红外星系(ULIRGs)和类星体中最亮的并合星系的研究结果。首先,在ULIRGs的黑洞驱动的核活动的发生频率和重要性进行了讨论,使用最新的光学,近红外,中红外和X射线光谱对这些对象。指出了其在光度、红外颜色和形貌上的明显变化趋势。接下来,详细描述了ULIRGs的宿主星系属性,然后与本地类星体宿主和不活跃的球状体进行比较。总的来说,这些数据与ULIRGs是中等质量椭圆星系形成和成为中等光度光学类星体的过程中的情况是一致的。在许多ULIRG中探测到的强大星系风可能有助于在这种转变过程中释放任何多余的气体。然而,这种演化的情形似乎并不适用于所有的超红外星系和类星体:超亮红外并不总是导致类星体的形成,而在西弗特星系边界附近的低光度类星体并不都显示出最近发生过大合并的迹象。
2006-03-01 astro-ph
The Oxygen Abundances of Luminous and Ultraluminous Infrared Galaxies
在z > 1的宇宙中,发光和超亮红外星系(LIRGs和ULIRGs)主导着恒星形成率预算,但没有对它们的重元素丰度进行局部测量。我们测量核或近核氧丰度的样本中的100恒星形成的LIRGs和ULIRGs使用新的,以前发表的,和档案光谱的强发射线(包括[O II] 3727,3729 A)在星系的红移<z>约0.1。当与相似光度和质量的本地发射线星系(使用近红外光度-金属丰度和质量-金属丰度关系)相比时,我们发现LIRGs和ULIRGs的平均丰度不足2倍。作为推论,LIRG和ULIRG也具有较小的有效产量。我们的结论是,所观察到的丰度下的结果从组合的丰度减少,在祖星系和强大的,相互作用或合并引起的气体流入星系核的半径增加。这一结论表明,当地的丰度标度关系是不普遍的,一个事实,必须占解释宇宙历史早期的丰度时,合并引起的恒星形成的主导模式。我们使用我们的本地样品进行比较,高红移样品和评估丰度的演变LIRGs和ULIRGs。我们发现,在这些系统中的丰度增加了约0.2德克斯从z ~ 0.6到z ~ 0.1。从z ~ 2亚毫米星系到z ~ 0.1 ULIRGs的演化似乎也存在,尽管由于光谱限制的不确定性很大。
2007-08-13 astro-ph
Mid-infrared and optical spectroscopy of ultraluminous infrared galaxies: A comparison
红外空间天文台(ISO)中红外光谱学的新工具最近已可用于确定尘埃遮蔽的超亮红外星系(ULIRGs)的动力源。我们比较ISO分类-星爆或活动星系核(AGN)-与分类从光学光谱学,并与光学/近红外搜索隐藏的宽线区域。中红外和光学分类之间的协议是极好的,如果光学LINER光谱分配到星爆组。ULIRG LINER的星暴性质强烈支持这样的建议,即红外选择星系的LINER光谱,而不是AGN现象的表达,是由于可能与星系超级风有关的冲击。ISO和光学分类之间的差异为ULIRGs的演变和模糊尘埃的配置提供了线索。我们发现很少有ISO活动星系核与光学HII或LINER识别,这表明,高度模糊的活动星系核存在,但不是典型的ULIRG现象一般。相反,我们的研究结果表明,强烈的活动星系核活动,一旦触发,迅速打破了模糊的屏幕至少在某些方向,从而成为在一个很宽的波长范围内检测。
1999-03-10 astro-ph
Follow-Up Near-infrared Spectroscopy of Ultraluminous Infrared Galaxies observed by ISO
我们提出了低分辨率近红外光谱的无偏样本24超亮红外星系(ULIRGs),从以前观察到的样品中红外光谱与红外空间天文台(ISO)。定性地说,近红外光谱类似于星爆。只有在一个ULIRG,IRAS 04114- 5117 E,我们发现活动星系核活动的光谱证据。近红外光谱分类与中红外光谱分类非常一致。对于一个子集,我们的样本消光校正可以来自Pa-α和Br-γ,我们发现相当高的Pa-α光度,根据这些星系的恒星形成的动力源。[Fe]ULIRG的辐射很强,可能与星暴和超级风活动有关。此外,我们的样本包括两个不寻常的物体。第一个,IRAS F00183-7111,表现出极端的[Fe]发射,第二个,IRAS F23578-5307,根据我们的知识,是H2旋转振动发射中最明亮的红外星系之一。
2005-08-17 astro-ph
Evidence that FeLoBALs may signify the transition between an ultraluminous infrared galaxy and a quasar
我们提出中/远红外测光的9 FeLoBAL类星体,采用斯皮策太空望远镜。这九个天体在红外线上都非常明亮,其静止帧1-1000微米的光度与超铝红外线星系相当。此外,许多甚至可能是所有样本的红外辐射中,很大一部分可能来自恒星的形成,恒星的形成速率大约为每年几百个太阳质量。我们将这些结果与以前的工作相结合,提出FeLoBALs标志着星系和类星体,其中一个非常明亮的星暴接近尾声,其中一个快速吸积的超大质量黑洞是在摆脱其尘埃茧的最后阶段。因此,高红移类星体和星系中的FeLoBAL签名可能是在其演化的临界点选择源的有效方法。
2007-05-15 astro-ph
OSSE Observations of the Ultraluminous Infrared Galaxies Arp 220, Mrk 273 and Mrk 231
本文报道了对超亮红外星系Arp 220、Mrk 273和Mrk 231的软γ射线观测结果,以检验这些红外辐射源是否来自于埋藏的活动星系核(AGN)。只有上限的测量,这意味着出射的软伽玛射线的光度是1-2个数量级小于红外光度。用蒙特卡罗模拟了辐射通过环面的输运过程,并假定活动星系核的光谱与射电宁静类星体的光谱相似,从而推断出阻挡软γ射线从活动星系核中透射所需的最小柱密度$N_H$。缺乏测量的伽马射线发射提供了没有支持的证据,在这些星系中存在的掩埋活动星系核,但与恒星暴活动的红外光度的起源是一致的。
1997-05-14 astro-ph
8--13 micron spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies
本文介绍了27个红外星系在10微米波段上的中分辨率中红外光谱。这些星系是从三个60微米和一个12微米的完整通量限制星系星表中选出的;其中17个源的L_IR(8- 1000微米)>= 5 × 10^11 L_sun。还提供了源Arp 299 B1的高分辨率光谱。结合这些新的结果和以前发表的结果,我们定义了一个几乎完整的60微米选择通量有限的子样本,其L_IR(8- 1000微米)>= 1.6 × 10^11L_sun的25个星系。在这个子样本中,我们发现在光度范围1.6 × 10 ^11 < L_IR(8- 1000微米)< 10^{12} L_sun的红外星系的主要能量来源是大质量恒星的形成,这是基于大部分光谱中11.3微米芳烃发射特征的明显存在。在这个子样本中,五个超亮红外星系中的三个(L_IR(8- 1000微米)>= 10^12 L_sun)显示了活动星系核提供了一个重要能量来源的证据,这是基于它们中红外光谱中硅酸盐吸收的检测。讨论了11.3微米特征等效宽度和红外线与分子气体质量比之间可能的反相关性的物理基础。
1999-03-17 astro-ph
Sub-arcsecond CO(1-0) and CO(2-1) observations of the ultraluminous infrared galaxy IRAS 10190+1322
利用IRAM干涉仪对超亮红外星系(ULIRG)IRAS 10190+1322的CO(1-0)和CO(2-1)辐射进行了高分辨率成像,其角分辨率可达~0.3角秒。该天体由两个相互作用的星系组成,预计核间距为6千秒差距,选择该天体是为了分析每个星系中分子气体的物理和动力学特性,以研究导致一对星系在红外线中变得超亮的条件。除了最近的ULIRG Arp 220外,这是第一次在ULIRG系统的两个相互作用星系中从形态学和运动学上分辨出CO发射。在其中一个星系中,分子气体高度集中,分布在一个1.7千秒差距大小的环核盘中。在这个可能不太红外发光的星系中,分子气体分布在一个更大的7.4千秒差距的圆盘中。分子气体质量占每个星系动力学质量的约10%。这两个天体都富含分子气体(Mgas ~ 4 10^9 Msun),足以经历红外超亮阶段。
2007-04-26 astro-ph
The Evolution of the Ultraluminous Infrared Galaxy Population from Redshift 0 to 1.5
我们使用两个深1.4GHz的领域的红移观测探测的射电星系光度函数的亮端z=1.5的演变。我们表明,无线电功率,将对应于本地的超亮红外星系(ULIG)的星系的数量在此红移范围内迅速演变。光谱和X射线光度被用来细化这一结果,分离的来源,明确的活动星系核(AGN)的签名,从那些可能占主导地位的恒星形成。这两个种群在这个红移范围内都表现出极其迅速的进化。我们发现,具有ULIG射电功率而没有清晰活动星系核特征的源的数目按(1+z)^(7)演化。
2004-02-10 astro-ph
New Results from a Near-Infrared Search for Hidden Broad-Line Regions in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文报道了超亮红外星系(ULIGs)中隐藏宽线区(BLR:FWHM >~ 2,000 km/s)的近红外搜索的最新结果。新样品包含来自1-Jy样品的39个ULIG,所述1-Jy样品因其在光学波长处缺乏BLR而被选择。这项新研究的结果与我们以前的光学和近红外调查相结合,以得出所有ULIGs中具有真正AGN活动的光学或近红外迹象(BLR或[Si VI]发射)的比例。在1-Jy样品的ULIGs中检测到的光学或遮蔽的BLR的去红发射线光度与光学类星体的比较表明,ULIGs中的遮蔽活动星系核/类星体是1-Jy样品中至少15 - 25%的ULIGs的主要能量来源。在L_ir > 10^{12.3} L_sun的ULIG中,该比例为30 - 50%。这些结果是兼容的,从最近的中红外光谱调查与ISO进行。(节略)
1999-04-12 astro-ph
INTEGRAL Spectroscopy of IRAS 17208-0014: Implications for the Evolutionary Scenarios of Ultraluminous Infrared Galaxies
新的积分场光纤光谱获得的INTEGRAL系统,连同档案{ \it { \it HST}} WFPC 2和NICMOS的图像,已被用来调查超亮红外星系IRAS 17208 $-$ 0014,最冷和最明亮的对象之一,在IRAS 1 Jy样本。二维气体速度场确定了{ \it光学暗} K带核作为星系的{ \it真实}动力学核,并表明3千秒差距,倾斜(i $\sim$ 35度)磁盘旋转在$Δ$ Vsin $i$ = 250 km s $^{-1}$。这里提出的运动学,形态学和光度学证据支持的想法,在IRAS 17208-0014中,我们正在目睹一个发光的,凉爽的ULIRG,这是在一个系统的最后合并阶段组成的两个螺旋m $\leq$ m $^*$,质量比为2:1,每个组成的磁盘+凸起的内部结构,已参与了一个天体碰撞。该系统很可能演变为中等质量($\sim$ L $^*$)椭圆形。到目前为止收集的多频经验证据显示没有发光类星体的痕迹,并表明星暴主导了该星系的能量输出。因此IRAS 17208 $-$ 0014对Sanders等人提出的ULIRG到类星体演化的普遍性提出了质疑,并支持Colina等人最近提出的一种观点,即两个低质量盘星系将产生发光的冷ULIRG,而不会演化成类星体相。(略)
2003-04-08 astro-ph
Ultraluminous infrared galaxies at high redshift: their position on the Madau plot and their fate
河外天文学最近的一个重大发展是发现了一群在亚毫米波长发光的星系。对它们的光谱能量分布的估计表明,这些星系是当地观测到的超亮红外星系(ULIGs)的高红移类似物。我们确定合理的(但非唯一的)红移依赖的星系光度函数,这是一致的源计数在2800,850,450和175微米,和远红外背景辐射强度在850,240和140微米。在我们所有的模型中,大多数亚毫米级的光源都是远距离的星系,其辐射热光度大于等于10^12 L_sun。至于许多本地ULIGs,我们无法确定这些发光星系是由恒星爆发(如本地星系Arp 220)还是由活动星系核(AGN)(如本地星系Markarian 231)提供动力。如果亚毫米发光的星系都是恒星爆发,那么我们预测这些天体的宇宙恒星形成率很大,但不一定主导宇宙的恒星形成率。只有百分之几的质量,本时代的球状恒星人口将已形成在这样一个人口的恒星形成的星系,与限制的星系数量与旧的恒星星族在外地在低和中等红移来自K波段surves。如果亚毫米发光的星系都是由活动星系核提供能量的,那么以高红移吸积物质的超大质量黑洞的同向运动密度可能只相当于大质量暗天体局部密度的百分之几。
1998-12-03 astro-ph
High Resolution Tip/Tilt Near-Infrared Imaging of Warm Ultraluminous Infrared Galaxies
我们提出了高空间分辨率的H和K '波段图像的一个完整的样本的超亮红外星系选择有温暖的中红外线的颜色已知的特征的活动星系。在每个系统中都能探测到延伸的底层星系,潮汐特征和许多在可见光波段看到的恒星形成结也是如此。虽然其中一些结有相当大的近红外过剩,我们表明,他们很可能有辐射热光度更相似的扩展星爆与类似的光学形态中看到的远红外发光的相互作用系统。我们发现,每个ULIG有越来越多的贡献,在长波长的一个非常紧凑的源,我们确定为一个活动星系核。我们表明,这些推定的核的光学/近红外颜色比最活跃的星暴IRAS星系更极端,但相同的“远红外大声”类星体,这反过来又类似于光学类星体结合大量的热尘埃。一半的ULIGs的核具有与类星体相当的去红近红外光度,而另一半的去红光度更类似于塞弗茨,尽管这可能是斑块消光和散射的影响。
1998-09-15 astro-ph
Dynamical properties of Ultraluminous Infrared Galaxies. II. Traces of dynamical evolution and end products of local ultraluminous mergers
我们目前的结果,从我们的超大望远镜大型计划,以研究当地的超铝红外星系(ULIRGs)和类星体的动力学演化。本文是第二次在一系列介绍恒星运动学的54 ULIRGs,来自高分辨率,长缝H-和K-波段光谱。这里提供的数据,包括对17个新目标的观测,主要集中在合并成单个核的源上。从我们的光谱中的CO振转带头提取的恒星运动学表明,ULIRG残余物是动态加热系统,平均色散为161 km/s。残余物的运动学,结构和光度特性的组合表明,它们主要来自主要的合并,并导致由随机运动支持的系统的形成,因此,椭圆星系。速度色散分布的峰值和ULIRGs在早型星系基平面上的轨迹表明,超亮合并的最终产物通常是中等质量的椭圆星系(恒星质量约为10^10 - 10^11太阳质量)。借助于M_BH-σ关系,将宿主色散转换成黑洞质量,得到了10^7 - 10^8 M_sun量级的黑洞质量估计值,以及爱丁顿效率通常大于0.5的高吸积率。
2006-07-20 astro-ph
The Active Nucleus in the Ultraluminous Infrared Galaxy IRAS 08311-2459
使用新的帕洛玛积分场摄谱仪的近红外光谱表明,在超亮红外星系IRAS 08311-2459中存在活动星系核(活动星系核)。帕邢-α氢复合线的高速翼被认为是空间上无法分辨的,并且在红色和蓝色高速发射之间没有位置偏移。的[Si VI]冠状线,与167 eV的激发电位,也是空间未解决的速度宽度可比的广泛的组成部分的Pa-α发射。Pa-α发射的低速分量被认为是旋转的,并且延伸超过约2 kpc。分子氢也被扩展,并沿着最大速度梯度拉长,与窄Pa-α发射共享相同的旋转轮廓。与观测结果一致的简单图像是活动星系核被恒星形成的旋转盘所包围。这些意见借给强度使用[Si VI]作为诊断活动星系的活动星系在超亮红外星系,也突出了效用的积分场光谱学在阐明微妙的形态差异线发射区。
2000-06-22 astro-ph
Observations of Ultraluminous Infrared Galaxies with the Infrared Spectrograph on the Spitzer Space Telescope: Early Results on Mrk 1014, Mrk 463, and UGC 5101
本文介绍了用Spitzer红外光谱仪对三种超铝红外镓(ULIRGs):Mrk 1014(z=0.163)、Mrk 463(z=0.051)和UGC 5101(z=0.039)在5- 38微米范围内的光谱。UGC 5101和Mrk 463的连续谱显示出很强的硅酸盐吸收,这表明在100微米处原子核有很大的光学深度。UGC 5101还显示了吸收中明显存在的水冰。Mrk 1014和UGC 5101都有多环芳烃的排放特征,包括UGC 5101的16.4微米谱线。精细结构线与Mrk 1014和Mrk 463中的活动星系核电源一致。在UGC 5101中,我们探测到了[NeV] 14.3微米的发射线,这为中红外区域的活动星系核掩埋提供了第一个直接证据。对UGC 5101和Mrk 463中9.66 μ m和17.03 μ m H $_{2}$发射线的探测表明,这两个星系中的暖分子气体分别占分子气体质量的22%和48%。
2004-06-07 astro-ph
ISOCAM-CVF 5-12 mum Spectroscopy of Ultraluminous Infrared Galaxies
利用红外空间天文台ISOCAM的CVF光谱模式获得了16个超亮红外星系(ULIRGs)的低分辨率中红外光谱。我们的样本完成了以前的ISO光谱的超和超亮红外星系向更高的光度。组合样品的红外光度范围为10^{12 - 13.1} Lo。对于这里研究的大约一半的高光度ULIRGs,强芳香族发射带表明星暴占主导地位。其他光谱主要是由一个强大的活动星系核相关的连续弱叠加发射功能的不确定性。本文提出了一种改进的定量描述恒星形成和活动星系核活动对ULIRG中红外辐射相对贡献的方法。作为辐射热光度的主要来源,星暴占主导地位的低端和活动星系核在这个范围的高端。在~10^{12.4} $ to $ 10^{12.5} Lo处,发生了从大部分星暴到大部分活动星系核的转变,并且在~10^{12.65} Lo处发现了单个明亮的星暴。
2001-01-11 astro-ph
Starbursts in ultraluminous infrared galaxies - fueling and properties
讨论了超亮红外星系中星暴的性质,特别强调了核星暴的燃料、消光量和内在性质。以NGC 6240为例说明,H_2振动谱线可以用来测量气体流入势阱的速率,它足以激发一个能解释远红外辐射的强度的核星暴。它表明,在Arp 220的电离气体的所有示踪剂的模糊可以占莱曼连续吸收的电离区域内的尘埃,结合显着的(但不是极端的)灭绝,没有理由调用极端灭绝的存在下,一个老的星暴,或一个额外的非恒星电源在Arp 220。
2001-01-11 astro-ph
Molecular Gas Distribution in Double-Nucleus Ultraluminous Infrared Galaxies
报道了5个双核超亮红外星系(ULIG)合并的毫米波观测结果。这些星系的核间距为3-5千秒差距,处于合并过程的“中间”阶段。分子气体分布的初步比较(恒星暴增和活动星系核的可能燃料来源:AGN)显示出分子气体与ULIGs的AGN核缔合的趋势,类塞弗红外色($ f_{25 microns} / f_{60 microns} >~ 0.20),与具有"冷“红外颜色的ULIG的两个恒星核(f_{25 microns} / f_{60 microns} < 0.2)有关。使用ALMA的高分辨率和增加的灵敏度的ULIGs与广泛的核分离的研究将提供一个更大的统计样本,气体分布,分子气体质量和密度可以确定为演化阶段,星爆和活动星系核活动,和回望时间的函数。
1999-12-22 astro-ph
The differential magnification of high-redshift ultraluminous infrared galaxies
这篇文章讨论了一个高红移的尘埃活动星系核的中红外光谱能量分布(SED)的潜在修改,它是由一个前景星系引力透镜。透镜星系的中红外颜色通常比没有放大的同一星系的中红外颜色更蓝。这种效应将使得解释非常小的高红移尘埃活动星系核样本变得更加困难,因为所有这些样本都被星系透镜化,因此,根据模糊尘埃环的视角,宽带SED是已知的。
1999-03-15 astro-ph
Nature of widely separated ultraluminous infrared galaxies
在Kim(1995)编制的超亮红外星系(ULIRGs)的完整样本中,大约5%由广泛分离的星系组成,这些星系可能处于相互作用的早期阶段。这一事实与传统观点相反,传统观点认为ULIRGs处于两个富含气体的盘状星系合并的最后阶段。我们对核间距大于20 kpc的超亮红外星系进行了高分辨率CO(J=1-0)观测。我们已经检测到的CO排放的5个系统,但只有在一个组件的ULIRG对。其中4个星系的光谱类型为LINER型,1个星系的光谱类型为Seyfert II型。在K '波段图像中,这些成分也比具有HII区光谱或没有可检测的发射线的其他成分更亮。使用标准转换因子,分子气体含量估计为10 $^{10}$ M $_\odot$的几倍,类似于其他超亮星系。结果表明,含有分子气体的星系也是该系统巨大远红外光度的大部分(如果不是全部的话)来源。光学和K '波段成像观测和光谱表明,多个合并的情况下,1系统。如果剩下的系统是在一个二元潮汐相互作用的早期阶段,普遍接受的解释ULIRG现象的最后合并阶段的两个磁盘星系可能需要重新检查。
2001-03-18 astro-ph
The Environment of Local Ultraluminous Infrared Galaxies
本文计算了76个(z < 0.3)超亮红外星系(ULIRGs)的星系团-星系空间相关振幅Bgc。Bgc参数用于量化每个ULIRG 0.5 Mpc范围内的环境丰富度。我们发现,当地ULIRGs的环境是类似的领域与可能的例外的几个对象的环境密度典型的集群与阿贝尔丰富类0和1。红移、光谱类型、红外亮度或红外颜色没有明显的趋势。我们将这些结果与不同红移下的局域活动星系核和类星体的结果进行了比较。1-Jy ULIRGs显示了比当地Seyferts更广泛的环境,后者仅在野外发现。ULIRG BGC值的分布与当地类星体的分布有相当大的重叠,这与一些类星体经历超亮红外阶段的情景相一致。然而,对数据进行严格的统计分析表明,这两个样本并非来自同一母体。类星体的Bgc分布在高Bgc值时显示出明显的尾部,这在ULIRG中并不明显。这种差异是一致的事实,即一些用于这种比较的类星体有更大,更明亮的主机比1-Jy ULIRGs。
2007-01-24 astro-ph
An Optical Study of Stellar and Interstellar Environments of Seven Luminous and Ultraluminous X-Ray Sources
我们研究了两个发光X射线源和五个超发光X射线源(ULX)的恒星和星际环境,以深入了解它们的性质。哈勃太空望远镜的存档图像被用来识别ULX的光学对应物Ho IX X-1和NGC 1313 X-2,并对这些恒星和发光源IC 10 X-1的局部恒星星族进行光度测量。我们获得了这七个源周围星云的高色散光谱观测,以寻找He II lambda-4686发射,并估计这些星云的膨胀速度和动能。除了大麦哲伦X-1外,我们的观测没有探测到来自任何来源的星云He II发射;这要么是因为我们错过了He III区域,要么是因为星云过于分散,无法产生在我们探测极限内的He II表面亮度。我们比较观察到的电离和运动学的超壳层周围的ULXs Ho IX X-1和NGC 1313 X-2的能量反馈预期从底层的恒星星族,以评估是否需要额外的能量贡献的ULXs。在这两种情况下,我们发现不足的紫外线通量或机械能从恒星星族,因此这些ULX可能是部分负责其超壳层的电离和能量。我们研究的所有七个源都在年轻的恒星环境中,其中六个具有质量>~7 M_sun的光学对应物,因此,这些源最有可能是高质量的X射线双星。
2005-12-06 astro-ph
The nature and evolution of Ultraluminous Infrared Galaxies: A mid-infrared spectroscopic survey
我们报告的第一个结果的低分辨率中红外光谱调查的一个公正的,远红外选择样本的60个超亮红外星系,使用ISOPHOT-S板ISO。我们用7.7 μ m的PAH辐射特征与局域连续谱的比值作为星暴与活动星系核活动之间的一个分界点。大约80%的ULIRGs主要由恒星形成提供动力,但AGN动力物体的比例随着光度的增加而增加。在ULIRGs的PAH功能的观察比率略有不同,从那些在较低的光度星爆。这可以用ULIRG的更高消光和/或星际介质中不同的物理条件来解释。PAH特征与连续谱的比值与无特征的5.9 μ m连续谱与IRAS 60 μ m连续谱的比值相关,证实了强中红外连续谱是活动星系核的主要特征的建议。在这样的图中,以恒星爆发为主的ULIRGs的位置与以前的ISO-SWS光谱是一致的,这意味着即使在中红外线也有显著的消光。我们已经寻找的迹象表明,ULIRGs是先进的合并可能更像活动星系核,假设的经典进化的情况。在那些有近红外图像可用来评估其可能合并状况的物体中,没有发现这种趋势。
1998-08-28 astro-ph
Resolved structure in the nuclear region of the ultraluminous infrared galaxy Mrk 273
我们已经研究了核心形态的超亮红外星系Mrk 273相结合的高分辨率自适应光学近红外图像的光学图像从哈勃太空望远镜和干涉射电连续数据,所有的空间分辨率为150质量或更好。近红外图像显示,原子核有两个主要组成部分,这两个组成部分都有无线电对应物。最强的成分(N)在射电和近红外波段表现出非常相似的扩展结构。它有一个平坦的射电频谱,被分解成一个双瓣结构(Ne; Nw),间隔为90 \pm 5 mas(70秒差距)。在近红外中检测到类似的结构。我们把这个成分确定为活性核的位置。第二个分量(SW)在近红外波段较强,但在射电波段相对较弱,位于西南方的$\sim1$角秒处。我们将其解释为与合并有关的模糊星暴区域。射电连续谱图像显示了第三个强成分(SE),它以前被解释为第二个核。然而,它没有显示出相关的光学或近红外发射,这表明它实际上是一个背景源。
1997-09-24 astro-ph
HCN Survey of Normal Spiral, IR-luminous and Ultraluminous Galaxies
我们报告系统的HCN J=1-0(和CO)的53个红外(IR)和/或CO明亮和/或发光星系,包括7个超亮红外星系,近20个发光红外星系,和十几个最近的正常螺旋星系的样本观测。这是迄今为止最大和最灵敏的星系HCN调查。到目前为止,所有观测到的星系都遵循红外光度$L_{\rm IR}$和HCN光度$L_{\rm HCN}$之间的紧密相关性,这最初是由Solomon,Downes和Radford提出的,在一篇配套论文中有详细说明。我们还在这里解决HCN激发的问题。在$L_{\rm HCN}$和12 $μ$ m光度之间没有特别强的相关性;事实上,在所有四个\IRAS波段中,12 $μ$ m光度与HCN光度的相关性最弱。也没有证据表明,更强的HCN发射或更高的HCN和CO光度比$L_{\rm HCN}/L_{\rm CO}$的星系超过12 $μ$ m的发射。这一结果意味着中红外辐射泵浦,或填充,由中红外振动跃迁的HCN的J=1水平是不重要的碰撞激发相比,由致密的分子氢。此外,大的速度梯度计算证明使用HCN J=1-0排放作为高密度分子气体($\approxgt 3\times 10^4/τ$ cm $^{-3}$)的示踪剂,并从HCN观测中估计致密分子气体的质量。因此,$L_{\rm HCN}$可以用作致密分子气体的总质量的量度,并且光度比$L_{\rm HCN}/L_{\rm CO}$可以…
2004-03-08 astro-ph
The differential magnification of high-redshift ultraluminous infrared galaxies
最近,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope)上的亚毫米波普通用户辐射热计阵列(SCUBA)相机在无偏亚毫米波巡天中发现了一类极其明亮的高红移星系。这些星系的大部分光度都是从温暖的星际尘埃颗粒中发出的,它们可能是高红移的低红移超亮红外星系(ULIRGs)的对应物。只有一个- SMM J 02399 -0136 -尚未详细研究。另外三个非常明亮的高红移尘埃星系在中红外波段有很好的光谱能量分布,它们是IRAS F10214+4724,H1413+117和APM 08279+5255。这些都是偶然发现的,而不是在无偏见的调查,都是由前景星系引力透镜。两个- H 1413+117和APM 08279+5255 -似乎在中红外波段发射的光度比低红移ULIRGs和高红移亚毫米选择星系大得多。这可以解释为一个系统的更大的透镜放大率的较热的地区相比,较冷的地区的来源:微分放大。这种效应可能会混淆对遥远的超亮星系的性质的解释,这些星系被居间星系透镜化,但提供了一种可能的方法来研究数十秒差距尺度上的尘埃在其核中的温度分布。
1999-02-08 astro-ph
High Resolution Mid-Infrared Imaging of Ultraluminous Infrared Galaxies
报道了利用凯克望远镜在8 - 25 $μ$ m的中红外波段对超亮红外星系(ULIRGs)的观测结果,其分辨率接近衍射极限。我们发现非常紧凑的结构,空间尺度的$< 0.3''$(直径)在六个观察到的七个ULIRGs。这些紧凑的源从这些星系中发射出30%到100%的中红外能量。我们已经利用紧凑的中红外结构作为诊断AGN或紧凑(100 - 300 pc)的星暴是在这些ULIRGs的主要电源。在Markarian 231中,12.5 $μ$ m源的直径上限为0.13 $''$,这表明红外源的大小必须随着波长的增加而增加,这与活动星系核模型一致。在IRAS 05189-2524和IRAS 08572+3915中,有强有力的证据表明源的大小随波长的增加而增加。这表明加热的中心源,而不是一个扩展的光度源,符合光学分类为活动星系核。在其他星系中看到的紧凑的中红外源不能用来区分最终的光度源。如果这些ULIRGs是由致密的星爆提供动力,那么在中心几百秒差距内看到的恒星形成速率远远超过在附近星爆星系中看到的整体速率,并接近附近星爆星系中单个星系团的表面亮度。
1999-11-03 astro-ph
Ultraluminous and Hyperluminous Infrared Galaxies in the SDSS, 2dFGRS and 6dFGS
本文给出了红外天文卫星暗源星表(IRAS FSC)与Sloan数字巡天(SDSS)第四次数据发布、2dF星系红移巡天(2dFGRS)最终数据发布和6dF星系巡天(6dFGS)第二次数据发布中星系光谱星表的互相关结果。我们已经确认了324个超亮红外星系(ULIRGs),其中包括190个新发现的ULIRGs和2个超亮红外星系(HLIRGs)。加上这些新的ULIRGs,我们增加了约30%的已知ULIRGs的数量。互相关的可靠性估计使用的似然比方法。我们的样本的不完整性引入的识别程序在这项研究中,估计约为百分之五。我们的样本覆盖的红移范围为z=0.037 $-$ 0.517与一个中位红移为$\bar{z}$ =0.223,这是大于($\bar{z}$ =0.184)的样本先前已知的ULIRGs。
2006-11-24 astro-ph
HST NICMOS imaging of z~2, 24 micron-selected Ultraluminous Infrared Galaxies
本文介绍了哈勃空间望远镜NICMOS H波段对33个Z~2波段超铝红外星系团(ULIRGs)的成像,这些星系团是从斯皮策河外首视巡天24微米星表中选出的。这些图像显示,33个物体中至少有17个与互动有关。在我们的样本中,多达五分之一的源可能是小合并,而只有2个系统是合并的光度比<=3:1的双星,这是本地ULIRGs的特征。这些光源的静止坐标系光学光度为10^10-10^11 L_sun量级,有效半径为1.4 - 4.9 kpc。最紧凑的源要么是那些具有强烈的活动核连续性的源,要么是那些在中红外区域具有严重遮蔽的源,这是由斯皮策的红外光谱仪数据确定的。由多环芳烃分子产生的7.7微米特征的光度在紧凑系统中变化很大,而对于扩展系统来说通常很大。对我们样本中6个最亮(m_H<20)源进行的凸起到盘分解表明,它们最适合于具有小凸起或可忽略凸起的盘状轮廓,而不像局部ULIRG的凸起主导的残留物。我们的研究结果提供了证据,与超铝红外活动在z~2的相互作用可以不同于那些在z~0。
2008-05-14 astro-ph
Mid-infrared observations of the ultraluminous galaxies IRAS14348-1447, IRAS19254-7245, and IRAS23128-5919
本文利用ISOCAM中红外光谱成像仪对IRAS 14348 -1447、IRAS 19254 -7245和IRAS 23128 -5919三个超亮红外星系进行了研究。我们发现,由一对相互作用的晚型星系组成的每个系统的MIR辐射主要局限于直径为1-2kpc的核区,可占其IRAS 12 μ m通量的95%以上。在每个相互作用系统中,拥有活动星系核(AGN)的星系在总光谱中占主导地位,并显示出相对于未识别红外波段(UIB)(6- 9微米)更强的尘埃连续谱(12- 16微米),表明其辐射场增强。MIR星系的主要部分也显示出15微米/H α和15微米/K的比值,这是由于其中心区域存在大量的分子气体和尘埃而导致的高消光。仅使用基于我们的中红外光谱的诊断,我们可以确定,塞弗特星系IRAS 19254 -7245表现出活动星系核的MIR光谱特征,而IRAS 23128 -5919的塞弗特(或LINER)成员的MIR光谱主要是由恒星形成区加热的尘埃排放特征。
2002-06-10 astro-ph
Ultraluminous Infrared Galaxies: Atlas of Near-Infrared Images
利用HST近红外照相机和多目标光谱仪(NICMOS)对27个超亮红外星系(ULIRG)系统的样品进行了1.6微米的成像。这些ULIRG来自也用HST在I波段成像的较大样品。NICMOS子样本的图像和目录信息,以及每个系统的简要形态描述。对这些系统的红外图像的检查和与光学图像的比较表明,至少85%明显地由两个或更多个涉及密切相互作用或合并事件的星系组成,多达93%显示出相互作用历史的一些迹象。大约37%的星系显示出活动星系核(AGN)的光谱或形态特征。这些系统的红外线形态通常不像光学形态那么复杂或受干扰,这表明在光学图像中看到的一些小尺度特征可能是由于复杂的尘埃遮蔽模式以及广泛分布的恒星形成活动。在某些系统中,高分辨率的哈勃空间望远镜红外图像揭示了在地面成像中被遮蔽或无法识别的核残余物,这导致了先前确定的相互作用阶段分类或系统内容的变化。然而,总的来说,NICMOS图像支持先前HST光学成像的结论。
2001-08-15 astro-ph
Halpha Velocity Mapping of Ultraluminous Infrared Galaxies
本文利用Fabry-Perot成像观测研究了四个南方超亮(LIR> 10^12Lsun)红外星系的动力学条件。这些星系都显示出了一个重大合并的形态和运动学特征,但跨越了广泛的推断动力学年龄:最年轻的系统刚刚经过第一次相遇,而最古老的系统已经合并成一个单一的对象。动力学状态的这种多样性表明,超铝活动不仅限于后期合并。在空间上更集中的Halpha发射的后期合并,在协议的模型表明,合并驱动气体向内朝向核,但高亮度实现,即使在年轻的相互作用的Halpha是相当扩展。我们的数据表明,除了动力学阶段之外的物理细节-例如星系的内部结构或气体含量-可以在确定合并星系的光度演化方面发挥重要作用。我们还发现证据的大规模恒星形成复合体在大半径的潮汐碎片,重申的概念,一些矮星系可能会在合并过程中产生更大的盘星系。
1997-12-04 astro-ph
Molecular Gas in the Powerful Radio Nucleus of the Ultraluminous Infrared Galaxy PKS 1345+12
介绍了射电致密星系PKS 1345+12的毫米波CO(1-0)干涉测量和高分辨率哈勃空间望远镜(HST)1.1、1.6和2.2微米成像。PKS 1345+12的红外光度为2 × 10 ^{12} L_sun,是研究超亮红外星系现象与射电星系之间联系的主要候选者。这些新的观测探测了PKS 1345+12的分子气体分布和模糊的核区域,并为强射电星系中的射电活动是由富含气体的星系合并引发的这一想法提供了形态学支持。在近红外波段观测到两个相距2”(4.0 kpc)的核;东南方向延伸的核颜色与变红的星光一致,而西北方向致密的核颜色极红,表明这是一个含有温暖尘埃成分的光学类星体。此外,分子气体、3 mm连续谱和射电辐射与较红的核一致,证实西北核是活动星系核的位置,分子气体可能是燃料源。
1999-07-28 astro-ph
Optical Versus Mid-Infrared Spectroscopic Classification of Ultraluminous Infrared Galaxies
超亮红外星系(ULIGs)的巨大红外光度的起源仍然是一个问题。最近,Genzel等人对大量ULIGs进行了中红外(MIR)光谱分析,发现它们的主要能量来源是最近星暴活动中形成的大质量恒星;即,$\sim$ 70% - 80%的样品主要由星爆提供动力。然而,已知的是,先前的光学光谱观测表明,大多数ULIGs被归类为Seyfers或LINER(低电离核发射线区域)。为了调和这种差异,我们比较了在光学和MIR中观察到的ULIGs样品的发射线活动类型。我们证实了以前的研究结果,大多数ULIGs分类为LINER的光学发射线诊断的基础上转向星暴为主的星系的MIR的基础上。由于MIR光谱可以探测到更严重的红色,ULIGs的内部部分,因此内部部分不太可能由星暴提供动力,而外部部分则由非恒星电离源提供动力。这个难题最有可能的解决办法是,具有LINER特性的光学发射线星云主要由超级风活动驱动的冲击加热提供动力;即,由星系合并中心区域大量超新星的集体效应驱动的冲击波。
1998-10-16 astro-ph
Investigating the central engine and excitation mechanisms of ultraluminous infrared galaxies: near infrared spectroscopy
我们提出了一个样本的主要相互作用的ULIRGs,包括H和K波段光谱的近红外观测。我们的主要目的是研究这些极亮天体的能量来源,以及在这些天体中经常看到的强分子氢发射的各种激发机制。仅在一个天体IRAS 23498中检测到加宽的发射线,这与该星系以前的结果一致。在IRAS 17179和IRAS 20210中检测到[SiVI]发射线,两者均被归类为Sy 2s。两个样品是未分类的,IRAS 00150和IRAS 23420,它们既不显示[SiVI]发射,也不显示加宽的HI发射。然而,这并不排除存在一个模糊的活动星系核。对分子氢发射的分析表明,大多数物体的主要激发机制是热。对较亮天体的建模表明,IRAS 20210有1 - 0%,IRAS 23365和IRAS 23420的1- 0 S(1)线发射有30%是非热源。
2001-06-04 astro-ph
Discovery of a binary AGN in the ultraluminous infrared galaxy NGC 6240 using Chandra
超亮红外星系(ULIRGs)是杰出的,因为它们在红外线中的巨大光度输出,主要由超级恒星爆发和/或隐藏的活动星系核(AGN)提供动力。NGC 6240是最近的ULIRG之一,被认为是其类的主要代表。在这里,我们报告了NGC 6240在X射线中的第一个高分辨率成像光谱。钱德拉X射线天文台上的ACIS-S探测器进行了观测,发现了两个硬核,与NGC 6240的光学红外核一致。通过对吸收的硬X射线和两条强中性Fe_K_α线的探测,揭示了这两个核的活动星系核特征。此外,存在扩展的X射线发射成分,根据能量改变其丰富的结构。扩展发射与NGC 6240的光学H α发射的密切相关,结合其光谱的柔软性,清楚地表明了它与恒星暴驱动的超风活动的关系。
2002-12-04 astro-ph
High Resolution Optical/Near-Infrared Imaging of Cool Ultraluminous Infrared Galaxies
我们给出了一个具有“冷”中红外色(f25/f60 < 0.2)的超亮红外星系样本的高空间分辨率(FWHM0.3 -0.8”)BIHK“波段成像,它选择了类活动星系核系统,并形成了Surace等人(1998)的“暖”ULIGs的补充样本。我们发现,所有的冷ULIGs要么是先进的合并或合并前的证据仍然分离的核分离大于600 pc。在大多数系统中观察到扩展的潮汐特征,如尾巴和环以及集群的恒星形成。这种扩展的潮汐结构表明了大多数ULIGs的共同祖先几何形状:一个俯冲的磁盘碰撞,磁盘相对于彼此高度倾斜。下面的宿主星系的H波段光度为1-2.5 L*,与“温暖”的ULIGs非常相似。这些星系的核区的形态和颜色都是最近恒星形成爆发的特征,混合着热尘埃,并在A_v=2-5等时轻微熄灭;只有在一个例子(IRAS 22491-1808)中有证据表明有一个致密的发射区,其颜色类似于熄灭的类星体。大多数观察到的恒星形成结似乎有非常年轻(10百万年)的年龄基于他们的光学/近红外颜色。这些恒星形成结的亮度不足以提供系统10%以上的高辐射热光度。
1999-09-04 astro-ph
Formation of Quasar Nuclei in the Heart of Ultraluminous Infrared Galaxies
研究了在富气星系合并过程中,超亮红外星系(ULIGs)中心是否会产生质量为$\gtrsim 10^8 M_\odot$的超大质量黑洞(SMBH). (a)如果一个祖先星系有一个质量为$\sim 10^7 M_\odot$的种子SMBH,这个种子SMBH可以成长为$\gtrsim 10^8 M_\odot$,这是由于在合并过程中有效的Bondi型气体吸积,在环核区域的气体密度为$n_H \sim 10^3 cm^{-3}$。(b)即使不存在具有种子SMBH的祖星系,在环核星爆中产生的具有致密残余物(中子星和/或黑洞)的星团也可以在$\sim 10^9$年的动力学时间尺度内合并到合并中心,形成具有$\gtrsim 10^8 M_\odot$的SMBH。然而,请注意,来自隐藏星团的致密残余物的贡献是导致SMBH形成的必要条件。总之,在本地宇宙中观察到的超亮红外星系可以在合并过程中,通过气体吸积到种子SMBH或通过在剧烈的环核星爆中产生的致密残余物的动力学弛豫,在它们的中心形成SMBH。因此,极有可能ULIGs最终会演化为Sanders等人所建议的光学发光类星体。
1999-01-24 astro-ph
Setting the Stage: Ultraluminous Galaxies in a Cosmological Context
我将试着把超亮星系现象放到一个广泛的宇宙学背景下。从这个角度来看,超亮星系的重要性和“星爆与怪物”的争论变得清晰起来。超亮星系本身就很迷人,可以详细研究大质量球体的建造过程以及IGM的加热和污染,并且类似于高红移的最明亮和最多尘的星系。在z $\sim$ 3时,超亮星系显然比现在要常见得多。最近在本地宇宙的核燃烧(金属生产)和怪物喂养(星系核中致密的黑暗物体)的累积效应的库存意味着恒星或怪物可能产生了观察到的远红外宇宙背景。星爆与怪物的争论不仅对当地有重要意义,而且对全球也有重要意义。
1999-03-03 astro-ph
Resolved CO(1-0) Nuclei in IRAS 14348-1447: Evidence for Massive Bulge Progenitors to Ultraluminous Infrared Galaxies
本文介绍了红外超亮星系IRAS 14348-1447的高分辨率CO(1-0)干涉测量。合并系统的分子气体质量为3x10^10太阳质量,预计核分离为4.8 kpc(3.5”),使其成为已知分子气体最丰富的星系之一,也是研究超亮合并事件中间阶段的理想候选者。CO的形态显示了两个分子气体成分与恒星核的祖先,一致的想法,即分子盘的引力约束的密集凸起的祖先星系的相互作用的进行。相比之下,目前观测到的较不明亮的红外星系,其投影的核间距约<5 kpc,表明恒星核之间的CO成分占主导地位。这种差异可能是一个迹象,合并的祖先与较低的红外光度不具有巨大的隆起,和气体被剥离在最初遇到的祖先。NE和SW分量的CO和射电光度的比较显示,它们具有相当的射电和CO流量比f(NE)/f(SW)~0.6,这可能表明在祖星中形成恒星的分子气体的量与超新星的速率相关。根据对原子核分子气体质量的估计和射电辐射的范围,我们推断IR 14348-1447的原子核具有与椭圆星系核相当的气体密度。
1999-12-06 astro-ph
X-ray Underluminous Active Galactic Nuclei Relative to Broad Emission Lines in Ultraluminous Infrared Galaxies
我们给出了四个超亮红外星系的X射线谱,它们具有可探测到的活动星系核(AGN)产生的宽近红外发射线:Mrk 463,PKS 1345+12,IRAS 05189-2524和IRAS 07598+6508。除了IRAS 07598+6508之外,用XMM或Chandra获得的高质量X射线谱显示出6.4 keV Fe K α发射线的适度(30-340 eV)等效宽度,以及活动星系核主要幂律成分在4-33 * 10^22 cm^-2水平上的清晰吸收特征。这些光谱特性是康普顿薄活动星系核的典型特征,因此我们利用康普顿薄假设估算了活动星系核的吸收校正的2-10 keV X射线光度Lx(2- 10 keV)。我们比较了Lx(2-10 keV)值与宽光学/近红外发射线光度,并证实了Imanishi & Ueno先前的发现,即ULIRGs中的Lx(2-10 keV)与宽发射线光度比系统地低于中等红外发光的1型活动星系核。独立的能量诊断方法的比较表明,活动星系核是underlighting在2-10千电子伏波段相对于其整体的光谱能量分布,而不是广泛的发射线overlightning。当使用2-10 keV X射线数据研究活动星系核对超红外类星体大红外光度的能量贡献时,应考虑这种X射线低光度。
2003-11-05 astro-ph
A Polarimetric Search for Hidden Quasars in Three Radio Selected Ultraluminous Infrared Galaxies
我们已经进行了一个光谱偏振搜索隐藏的宽线类星体在三个超亮红外星系(ULIRGs)中发现的源之间的位置相关性在深射电调查和IRAS暗源目录。只有高电离的塞弗特2星系TF J1736+1122是高度偏振的,显示出在偏振光下可见的宽光谱。另外两个天体,TF J1020+6436和FF J1614+3234,显示的光谱主要由年轻(A型)恒星组成,类似于“E + A”星系。它们是非极化的,没有显示出隐藏的宽线区域的迹象。在所有三个星系中存在年轻的星暴成分表明ULIRG现象包括AGN和星暴活动,但最具活力的ULIRG不一定拥有“埋藏的类星体”。我们发现,一个明亮的红外星系是最有可能的主机一个模糊的类星体,如果它表现出高电离([O III] 5007/Hb >~ 5)光谱是典型的"经典“塞弗特2星系,几乎没有或没有巴耳末吸收线,是"超铝”(L_IR >~ 10^12 L_sun),具有"暖“红外色(f_25/f_60 >~ 0.25)。在这个星系群中探测到隐藏的类星体,而不是在低电离的,以恒星爆发为主的ULIRGs(被归类为LINER或H II星系)中,可能表明了一种进化上的联系,后者在更年轻的系统中被发现。
1998-12-05 astro-ph