Large Scale Structure in the Local Universe: The 2MASS Galaxy Catalog
使用两个地面望远镜，两微米全天巡天（2 MASS）扫描了两个赤道半球，探测了5亿多颗恒星，并在近红外（1 - 2.2微米）波段解析了150多万个星系。扩展源“星系”星表（XSC）体现了测光和天体测量的全天一致性，揭示了局部宇宙中的大尺度结构，并将我们的视野扩展到银河系的尘埃遮蔽的“回避区”。XSC代表了一个独特的“正常”星系的无偏样本，对星系的基本、主导、恒星质量成分特别敏感。XSC的基本属性，包括光度灵敏度，源计数，和空间分布在这里。我们说明了空间聚类特性，从相互作用的星系群和集群，最后到最大的“宇宙网”的超星系团跨越天空。
2004-05-04 astro-ph
The Energy Output of the Universe
大质量黑洞生长所释放的总能量很大，可以是宇宙中恒星所释放能量的10%至50%。我展示了X射线背景如何提供了一个很好的测量这种能量，以及为什么大多数吸积功率在远红外波段被吸收和重新发射。提出了一个大质量黑洞的模糊增长模型，它既考虑了高吸收，又考虑了观测到的黑洞与星系球状体质量的相关性。未来的任务应该探测与大质量黑洞生长有关的模糊X射线源。
2000-01-11 astro-ph
Isocam Extragalactic Mid-Infrared Deep Surveys Unveiling Dust-Enshrouded Star Formation In The Universe
ISOCAM河外中红外深巡天探测到了一群强红外辐射源，如果这些星系没有从z<0.2（IRAS）到最大红移（z=1.5）的演化，那么它们的数量比预期的要多十倍。由这些星系产生的中红外宇宙背景辐射（2.35+/-0.8 nW m^-2 sr^-1，在50微焦以上15微米处）比由HDF探测到的光学星系在I波段辐射的能量大30%，后者的数量要多两个数量级。这一比例远高于IRAS探测到的局部宇宙（z<0.2），在局部宇宙中，8至1000微米的所有积分红外辐射占光学星光的30%。即使假设SED是保守的，它们对Hauser等人（1998，25.1+/-7 nW m^-2 sr^-1）和Lagache等人（1999，15.3+/-9.5 nW m^-2 sr^-1）测量的140 μ m DIRBE背景也有很大贡献。这既是对Puget等人（1996）首次探测到的强红外宇宙背景的确认，也是对140微米背景的大部分星系的首次识别。我们发现这些明亮的（几个10^11 Lsol）和巨大的（<M>= 1.5x10^11 Msol）红外星系具有典型的红移z=0.7和类似于场星系的光学颜色。具有相互作用的形态标志的星系的比例在较高的红移处较大。这与IRAS发现的本地发光红外星系的性质一致，IRAS经常表现出星系相互作用或合并的证据，并表明相互作用应该在星系演化中发挥至关重要的作用，正如自下而上的场景所预期的那样。
1999-02-16 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
SHARC-II 350 micron Observations of Thermal Emission from Warm Dust in z>=5 Quasars
我们目前的观测四个z>= SDSS类星体在350微米的SHARC-II测辐射热相机在加州理工学院亚毫米波天文台。这是SHARC-II在350微米处进行的最深观测之一，并且在>=3 sigma的意义上检测到三个类星体，大大增加了350微米的样本（对应于=5的静止帧波长<60 micron at z>），检测到高红移类星体。在1450 A光度相同的情况下，这三个探测到的源的静止帧远红外（FIR）发射比从本地类星体的平均SED预期的强约5到10倍。结合以前在较长波长下的亚毫米和毫米观测，三个类星体探测到的发射FIR的温暖尘埃的温度估计在39到52 K之间。此外，三个350微米探测的FIR到无线电SED与典型的恒星形成星系的发射一致。远红外区的光度为~10^{13} L_solar，尘埃质量>= 10^{8}M_solar。这些结果证实，早在z~6时，在光学亮类星体的宿主星系中就可以存在大量的温暖尘埃。宇宙在这些时期（~1 Gyr）是如此年轻，以至于需要一个快速的尘埃形成机制。我们估计的FIR尘埃发射区的大小约为几个千秒差距，并进一步提供了不同种类的尘埃发射源之间的SED的比较，调查占主导地位的尘埃加热机制。
2007-12-10 astro-ph
The 24 Micron Source Counts in Deep Spitzer Surveys
在红外星系源计数提供了很强的约束，从遥远的星系人口的辐射热能量输出的演变。我们目前的结果，从深24微米成像斯皮策调查，其中包括约50,000来源，以80%的完整性为60 μ Jy。24微米计数以近欧几里德速率快速上升到5 mJy，以0.4 - 4 mJy之间的超欧几里德速率增加，并收敛到0.3 mJy以下。在0.1 mJy时，24微米的计数超过了非进化模型的预期值，系数> 10。微分数计数中的峰值对应于根据ISO的15微米计数进行预测所不期望的微弱源的群体。我们认为，这意味着在z~1 - 3存在一个以前未被发现的红外发光星系的人口。将计数积分到60 uJy，我们得出24微米背景强度的下限为1.9 +/-0.6 nW m-2 sr-1，其中大部分（~60%）来自比0.4 mJy微弱的源。外推到较暗的通量密度，低于60 μ J的源对背景的贡献为0.8 {+0.9/-0.4} nW m-2 sr-1，这提供了2.7 {+1.1/-0.7} nW m-2 sr-1的总24微米背景的估计。
2004-06-01 astro-ph
The 60-micron extragalactic background radiation intensity, dust-enshrouded AGNs and the assembly of groups and clusters of galaxies
亚毫米观测揭示了宇宙学上重要的高红移尘埃笼罩的星系群。为这一群体推断的演化形式可以很容易地与COBE FIRAS和DIRBE测量的波长>100微米的宇宙背景辐射（CBR）相一致。然而，在较短的波长下，Finkbeiner等人报告的60微米CBR强度不太容易解释。Lagache等人提出，这种多余的CBR辐射是一种温暖的银河系成分，而对耀变体最高能量伽马射线的探测限制了这些波长的CBR强度，但在这里，我们调查了这种多余CBR辐射的来源，假设它有一个真正的河外起源。我们提出并测试了三种解释，每种解释都涉及到现有亚毫米波调查中不容易检测到的额外人群。首先，尘埃笼罩的星系与热尘埃温度，也许尘埃笼罩，康普顿厚的活动星系核建议最近深钱德拉调查。其次，相对较低的红移尘埃星系的人口与SED更典型的现有的submm选择的星系，这可能是与组装的星系群和星系团。第三，一群低光度、冷、静止的螺旋星系。热活动星系核和星系团的聚集可以解释这个超过60微米的背景。有显着的问题与集群组装的情况下，太多的明亮的红外天文台来源的预测。螺旋星系有错误的SED来解释多余的。未来使用SIRTF和Herschel的宽场远红外探测将对遥远宇宙的代表性体积进行采样，从而可以检测到任何热的尘埃AGN和正在形成的集团。
2002-04-19 astro-ph
IRTS observation of the near-infrared extragalactic background light
我们在空间红外望远镜（IRTS）的近红外光谱仪（NIRS）数据中寻找近红外河外背景光（EBL）。在扣除暗星和黄道分量的贡献后，在1.4微米到4.0微米的波长范围内获得了显著的各向同性发射。的带内流量金额为~ 35 nW m-2 sr-1，这是太亮，从微弱的星系的综合光来解释。天空亮度的显著波动也被检测到，这不能用微弱的恒星、黄道带成分和正常星系的波动来解释。多余的波动相当于星系整体光的多余发射的1/4。两点相关分析表明，IRTS/NIRS数据有一个角度尺度的波动几度。最近WMAP对宇宙微波背景辐射极化的研究结果表明，宇宙的再电离发生在z ~ 17或更早。观测到的近红外背景光可能是来自第一代大质量恒星（Pop.III恒星）的红移紫外光，这些恒星导致了宇宙的再电离。光学EBL上约1微米的光谱跳跃表明大质量恒星的形成在z~9处终止。然而，观测到的波动比理论预测的要大得多，因此需要对第三次世界大战时期进行新的设想。
2005-03-04 astro-ph
Stationary Universe Model: Inputs and Outputs
这是1994年5月在罗马会议“宇宙的诞生和基础物理学”上的演讲稿。我们介绍了最近与A.Linde和D.Linde合作所取得的进展，以了解宇宙的全球空间结构的真实性质，以及其随时间变化的状态的最一般的静态特征，其总体积不断增长。
1994-10-13 astro-ph gr-qc
Cosmological Constant or Intergalactic Dust? Constraints from the Cosmic Far Infrared Background
最近对Ia型超新星在红移0 < z <1的观测揭示了一种逐渐变暗的现象，这被解释为宇宙学常数为Ω_λ ~ 0.7的证据。对SN结果的另一种解释是一个开放的宇宙，Ω_λ =0，在星系际（IG）介质中存在质量密度为Ω_dust ~（few）* 10^{-5}的> 0.1微米的尘埃颗粒。使SNe变暗的相同尘埃吸收约1微米的宇宙紫外线/光学背景辐射，并以远红外（FIR）波长重新发射。在这里，我们比较了红外辐射的IG尘埃观测的宇宙微波（CMB）和宇宙远红外背景（FIRB）的DIRBE/FIRAS仪器。我们发现，发射不会导致CMB的可测量的失真，但在300-1000微米范围内，FIRB的测量值的相当大的一部分（> 75%）。这一贡献与目前在开放宇宙中观测到的FIRB的未解决部分略有一致。然而，我们发现，IG尘埃可能无法调和标准的欧米茄=1 CDM模型与SN的观测，即使必要的尘埃量存在。未来的观测能够可靠地将FIRB解析到~0.5 mJy的通量极限，以及对粗颗粒FIRB的更精确测量，将为所有宇宙学中的IG尘埃假设提供明确的检验。
1999-11-01 astro-ph
Infrared to millimetre photometry of ultra-luminous IR galaxies: new evidence favouring a 3-stage dust model
获得了41个明亮的超亮红外星系的红外到毫米波段的光谱能量分布。用10至200微米的ISOPHOT进行观测，并用450和850微米的SCUBA和1.3毫米的SEST补充16个源。此外，用Calar Alto上的2.2米望远镜在1.2和2.2 $μ$米处观测了7个源。这些新的SED代表了迄今为止在本地宇宙中的ULIRGs上获得的最完整的红外光度模板。
2001-10-09 astro-ph
The heating mechanism for the warm/cool dust in powerful, radio-loud AGN
围绕着尘埃的加热机制的性质的不确定性，发射在中远红外（MFIR）波长的活动星系限制了我们的了解活动星系核（AGN）和星系演化之间的联系，以及我们的能力来解释惊人的红外和亚毫米发射的宇宙中最遥远的星系。在这里，我们报告深斯皮策观测一个完整的样本强大的，中等红移（0.05 < z < 0.7）的射电星系和类星体。我们发现，活动星系核的功率，跟踪[OIII]5007发射，是强烈相关的中红外（24微米）和远红外（70微米）的光度，然而，在70微米的相关性增加散射。这种散射增加的一个主要原因是一组物体落在主要相关性之上，并显示出在光学波长上最近恒星形成活动的证据，以及相对冷的MFIR颜色。这些结果提供的证据表明，活动星系核的照明是主要的加热机制的尘埃发射在24和70微米，与恒星爆发占主导地位的加热的冷尘埃只有20 - 30%的对象。这意味着强大的活动星系核并不总是伴随着明亮的恒星爆发，而恒星爆发是主要的富含气体的合并活动的高峰。
2007-03-30 astro-ph
The Faint Sub-mm Galaxy Population: HST Morphologies and Colors
我们目前的光学形态从深HST和地基图像的星系从第一次亚毫米调查遥远的宇宙。我们的样本包括在深850微米的连续图中检测到的7个大质量星系团，使用SCUBA，JCMT上的新测辐射热计相机获得。该调查覆盖了0.01平方度的总面积，1-sigma噪声水平约为2 mJy/梁。我们总共探测到25个850微米的光源，其中17个和10个比各自的50%和80%完整性限制更亮。光学对应物被确定为14的16个源中的f（50%）的样本和9的10个源中的f（80%）的样本，位于我们的光场。这些星系的形态，我们有HST成像分为三大类：微弱的干扰星系和相互作用;微弱的星系太紧凑，无法可靠地分类;和尘埃，恒星形成星系在中等红移。扰动和相互作用的星系构成了最大的一类，这表明相互作用仍然是触发恒星形成和遥远宇宙中超亮星系形成的重要机制。暗淡而致密的星系可能代表了这些合并中的后期演化阶段，或者更集中的恒星爆发。其中一些可能是活动星系核的宿主。对我们样本颜色的分析使我们能够估计出粗略的红移分布：>75%的z <5.5 whilst >50%位于z<4.5处，这表明发光的亚毫米群体与通过紫外/光学测量选择的更温和的恒星形成星系是同时代的遥远宇宙。这对星系形成和演化的模型施加了重要的限制。
1998-06-04 astro-ph
Far-infrared Emission from Dust in Normal Galaxies
我们审查的形态和光谱能量分布特征的尘埃连续发射（发射在40-200微米的光谱范围内）从正常星系，揭示了详细的ISOPHOT附近的螺旋形映射观测和ISOPHOT观测的综合排放代表性的统计样本在当地的宇宙。
2002-09-30 astro-ph
Far infrared and Ultraviolet emissions of individual galaxies at z=0: selection effects on the estimate of the dust extinction
我们有交叉相关的远红外（IRAS）和紫外（FOCA）的星系观测，以构建一个样本的FIR选定的星系在0.2微米的紫外观测。这个样本的FIR和UV特性进行了比较，从两个波长的光度分布推导出的本地宇宙的平均属性。我们样本中几乎所有的星系都有一个远红外线与紫外线的流量比大于远红外线和紫外线光度密度的比值，这种效应随着星系变得更亮而变得更糟：紫外线（0.2微米）消光的增加约为每十年远红外线（60微米）光度增加0.5等。定量恒星形成率估计加入FIR和紫外线辐射的贡献。它们被发现与从FIR到UV通量比推导出的消光校正一致。一个总的本地体积平均恒星形成率计算的FIR和UV波段的贡献求和。每个波段对总恒星形成率的贡献几乎相同，z=0时，rho_{SFR} = 0.03 +/- 0.01 h M太阳/年/Mpc ^3。这相当于0.75等的全局消光，适用于0.2微米处的局部光度密度。一个更大的FIR到UV通量比的趋势，为我们的样本附近的星系发现一个更大的FIR光度扩展和放大的非常大的FIR光度时，我们认为ISOCAM检测到的CFRS领域和超亮红外星系在低和高红移的星系。初步估计这些物体的紫外线消光。
1999-11-05 astro-ph
Amount of intergalactic dust: constraints from distant supernovae and thermal history of intergalactic medium
本文研究了星系际尘埃的允许量，它受到遥远SNe的消光和红化以及尘埃光电加热对星系际介质热历史的影响。基于观测到的宇宙恒星形成历史，我们发现了IG尘埃与宇宙中总金属的质量比$χ$的一个上界，即$10 {\rm Å} \la a \la 0.1 \micron$的$χ\la 0.1$和$0.1 \micron\la a\la1\micron$的$χ\la 0.1(a/0.1 \micron)^{-1}$，其中$a$是IG尘埃的特征粒度。这个$χ\sim0.1$的上限表明，IGM中的尘埃与金属的比率小于当前银河系的值。相应的IG尘埃的允许密度从$z=0$的$\sim10^{-34}$ g cm $^{-3}$增加到$z\sim1$的$\sim10^{-33}$ g cm $^{-3}$，并几乎保持在较高的红移值。对于$z\sim 1$源，这会导致观测者$B$波段的$\la 0.2$等的IG消光，而对于更高红移的源，则会导致$\la 1$等的IG消光。此外，如果探测到观测者坐标系中$z\ga1$源的$E(B-V)\sim 0.1$ mag，我们可以得出结论，IG尘埃的典型尺寸是$\la 100$ μ。在观测到的$E(B-V)$作为源红移的函数的图中，小石墨的2175 nm吸收特征可以被发现为在$z\sim2.5$处的局部最小值。最后，如果IG尘埃的大小是$\la100$，那么$z\la1$…
2004-01-30 astro-ph
Diffuse Extragalactic Background Light versus Deep Galaxy Counts in the Subaru Deep Field: Missing Light in the Universe?
利用深光学和近红外星系计数来估计来自宇宙中正常星系光的河外背景光。虽然最微弱的计数的数量-星等关系的斜率是平坦的计数积分收敛，相当一部分的EBL从星系仍然可能被错过了深星系调查，因为各种选择效应，包括宇宙学的星系表面亮度变暗。在这里，我们给出了一个估计的EBL从星系计数，其中这些选择效应是定量考虑到第一次，基于合理的模型的星系演化是一致的所有可用的数据的星系计数，大小和红移分布。我们表明，从星系的EBL是最好的解决离散星系在近红外波段（J，K）通过使用斯巴鲁深场的最新数据，超过80-90%的EBL从星系已被解决在这些波段。我们的研究结果表明，失踪星系的贡献不能解释计数积分和最近的初步检测扩散EBL在K波段（2.2微米）之间的差异，可能有一个非常扩散的组成部分EBL没有留下任何印记，在已知的星系种群。
2001-03-29 astro-ph
High Resolution mid-Infrared Imaging of SN 1987A
利用双子座南8米望远镜上的热区照相机和摄谱仪（T-ReCS），我们在超新星SN 1987 A的赤道内环（ER）位置探测到并分辨了6067天的10微米辐射。类似于在光学和近红外中发现的“热点”明显存在。10微米发射的形态与从X射线到无线电的其他波长的形态在全球范围内相似。在SN 1987 A区域观测到的中红外辐射通量可能主要是来自ER尘埃的辐射。我们还在4西格玛水平上检测到了20微米的ER。假设热尘埃辐射是中红外辐射的来源，我们推导出尘埃温度为180^{+20}_{-10} K，尘埃质量为1. 8. 10^{-5}月急诊室。我们的观测还显示，在10微米处，中心喷出物的检测很弱。我们发现，以前的热通量估计（到2100天）没有显着污染的新发现的排放从ER。如果我们假设能量输入仅来自放射性衰变，我们的测量和当前的理论模型一起设定温度为90 leq T leq 100 K，质量范围为10^{-4}-2。10^{-3} Mo代表喷出物中的尘埃。在这样的尘埃温度下，估计来自内环的热辐射为9（+/-3）10^{35} erg s^{-1}，来自喷出物的热辐射为1.5（+/-0.5）10^{36} erg s^{-1}。最后，以SN 1987 A为模板，讨论了超新星作为宇宙尘埃主要来源的可能作用。
2004-04-12 astro-ph
New Views into High Redshift Star-formation from GOODS
GOODS-North场以历史上的哈勃深场-北为中心，提供了最丰富的多波长数据集之一，涵盖无线电到X射线频率，用于研究高红移星系的形成和演化。特别是，斯皮策/GOODS 24微米观测的前所未有的灵敏度允许在典型的L* 星系而不是远红外巡天探测到的极端超亮星系中对尘埃笼罩的恒星形成和活动星系核活动进行公正的测量。我们认为，光谱选择的226个星系在z $>$ 1.5，其中135是在红移范围1.5 $<z<3$。这里考虑的星系中只有不到1/4的星系在24微米处被探测到。它们主要具有红色的紫外线斜率，但在这个样本中只占红色星系的20%，这表明大多数物体的红色紫外线颜色是由于进化的恒星星族。尽管24微米光源的数量稀少，但它们在1.5 $<z<3$范围内的组合能量输出超过样品的组合UV光度约30倍。我们还发现，活动星系核，确定其X射线红外光度比，占不到10%的来源考虑，并在此红移范围内的总预算的贡献不到30%。正如先前预测的那样，越来越多地在高z处发现的红外发光星系似乎在z~3之外的宇宙能量中占主导地位。
2005-10-30 astro-ph
Experimental hints of Gravity in Large Extra Dimensions?
最近的一些理论表明宇宙可能有很大的额外维度，引力通过这些维度传播。这意味着在小的长度尺度上总偏离牛顿引力定律。在这里，我认为一些影响粒子动力学的规模可比的致密化半径，$R_c \ltorder 1$毫米。在行星形成，微米大小的尘埃颗粒的合并星子是一个速率关键步骤。Blum等人（2000年）发现，尘埃颗粒聚集体在微重力下形成低分维结构，这与高角动量聚结相一致。我认为非牛顿引力的影响，尘埃聚集的尺度小于$R_c$，并显示它们自然合并成低维结构，高比角动量。我们推断出$R_c \approx 80$微米。
2001-07-09 astro-ph gr-qc
Acceleressence: Dark Energy from a Phase Transition at the Seesaw Scale
我们为“加速”暗能量构建了简单的模型：暗能量是指在一个由跷跷板质量标度v^2/M_Pl控制的隐藏扇区中发生的相变的潜热，其中v是电弱标度，M_Pl是引力质量标度。在我们的模型中，跷跷板尺度是由超对称性稳定的，这意味着LHC必须发现具有反映基本超对称性破缺的低尺度光谱的超伙伴。牛顿引力可能会被加速扇区中的场交换所产生的效应所修正，加速扇区的康普顿波长通常是毫米量级。有两类模型。在第一类中，宇宙目前处于亚稳态真空中，并将继续膨胀，直到隧道过程最终引起一级跃迁。在最简单的这种模型中，在没有参数微调的情况下，新的力的范围被限制为大于25微米，并且对于阶数单位的耦合，它被期望为\approx 100微米。在第二类模型中，热效应维持了宇宙目前的真空能量，但在进一步冷却时，宇宙将“很快”平稳地弛豫到物质主导的时代。在这种情况下，新部队的范围也预计将达到毫米级或更大，尽管其强度尚不确定。这类模型的一个可靠预测是在eV时代辐射中存在额外的能量密度，这可能在宇宙微波背景的精确测量中被探测到。一个有趣的可能性是，向物质主导时代的过渡发生在最近的过去，其结果是宇宙目前正在减速。
2004-10-05 astro-ph hep-ph hep-th
Effective mass of a radiating charged particle in Einstein's universe
本文计算了爱因斯坦宇宙中辐射带电粒子的有效引力质量以及能量和动量分布。穆勒的能量动量复合体用于此计算。研究中的时空是Bonnor和Vaidya时空的推广，在这个意义上，度规是在爱因斯坦宇宙的宇宙学背景中描述的，而不是平坦的背景。有几个时空是这里所考虑的时空的极限情况。特别是对于Reissner-Nordstrom黑洞背景，我们的结果与Cohen和Gautreau用Whittaker定理以及Cohen和de Felice用Komar质量导出的结果完全一致.此外，在考虑下的时空的功率输出。
2003-12-17 astro-ph gr-qc hep-th
