350 Micron Observations of Local Luminous Infrared Galaxies and the Temperature Dependence of the Emissivity Index
利用加州理工学院亚毫米波天文台（CSO）10.4米望远镜上的亚毫米波高角分辨率照相机II（SHARC-II），对18个邻近的亮红外星系（LIRGs）进行了350微米的观测。结合我们的350微米通量测量与现有的远红外（far-IR）和亚毫米（submm）数据，我们拟合一个单一的温度模型的光谱能量分布（SED），并找到尘埃温度，发射率指数和远红外光度具有样本中值Td = 39.4+-7.9K，beta = 1.6+-0.3和log（Lfir/Lsolar）= 11.2+-0.6。对于本地LIRG样品，建立了经验的逆Td-β相关性，最好描述为Td = 9.86E9^（1/（4.63 + β）），我们认为这可以通过尘埃温度和颗粒发射率指数作为物理参数之间的内在相互依赖性以及星际介质（ISM）中颗粒性质的变化来解释。
2007-02-18 astro-ph
Chandra Observations of "The Antennae" Galaxies (NGC 4038/39)
我们报告的结果，深钱德拉ACIS指向合并系统NGC 4038/39。我们探测到一个非常明亮的X射线源，其亮度远高于M31和银河系中的XRB。如果这些源是未命名的XRB，我们的观测可能会指出它们是10- 100 Mo黑洞的对应物。我们探测到一个X射线亮热ISM，其特征包括与活跃的恒星形成结相关的明亮超级气泡，热和暖（H $α$）ISM混合的区域，以及大规模的外流。
2001-02-23 astro-ph
High-excitation molecular gas in local luminous AGN hosts
我们用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）的毫米/亚毫米接收机观测了5个强光学活动星系核（AGN）中的CO J=3- 2、2- 1谱线和3C 293（强射电星系）中的J=4- 3谱线。在所有天体中都发现了发光的CO J=3- 2发射和高的CO（3- 2）/（1- 0）强度比，表明是高激发态的分子气体。在3C 293中发现了一条异常明亮的CO J=4- 3谱线，由于其恒星形成环境的静止和活动星系核X射线的低光度，这条谱线很难解释。在这个物体中，一个强大的喷流与密集的ISM相互作用产生的激波可能是其分子气体在银河系范围内高度激发的原因。恒星的形成可以很容易地解释其余天体的气体激发，尽管在两种情况下，高X射线活动星系核的光度也可以做出显着的贡献。测量和最终成像CO线比在本地发光类星体主机可以完成的一个部分完成ALMA在其早期阶段的调试，有前途的高线性分辨率的遮蔽环境中的星暴与活动星系核活动的敏感探头。
2008-09-30 astro-ph
Galactic porosity and a star formation threshold for the escape of ionising radiation from galaxies
星系内恒星形成的空间分布强烈地影响着由此产生的反馈过程。以前的工作已经考虑了一个单一的，集中的核星暴的情况下，也是分布式的单超新星（SNe）。在这里，我们认为ISM结构的SNe起源于空间分布的集群具有集群成员光谱所观察到的HII区域光度函数。我们表明，在这种情况下，每个SN清除HI的量是相当大的比在任何两种情况下考虑到迄今为止。我们导出了ISM的“孔隙率”与恒星形成率（SFR）之间的简单关系，并推导出了ISM孔隙率为1的临界SFR_crit。这个临界值描述了时间尺度t_e上SN机械能输出与随机运动中包含的ISM“热能”相当的情况; t_e是每个超级气泡SN机械输入的持续时间。该条件还定义了临界气体消耗时间尺度t_exh，对于Salpeter IMF和\simeq 10 km s-1的随机速度，该时间尺度大约为10 e10年。我们绘制了孔隙度和逃逸的电离辐射从星系之间的联系，认为高逃逸分数预计，如果SFR >~ SFR_crit. The莱曼Break星系，这大概是受到一个时间尺度< t_exh，满足这一标准，是一致的电离光子推断在这些系统中的显着泄漏。我们建议使用这种简单的参数化逃逸分数的半经验模型的星系形成和演化的SFR和建模的机械和化学反馈效应。
2002-08-23 astro-ph
Galactic winds and circulation of the ISM in dwarf galaxies
通过二维流体动力学模拟，研究了星暴对典型富气矮星系ISM的反馈。主要目标是解决星暴后ISM和金属的流通问题。我们假设一个单相旋转ISM在平衡的星系势产生的恒星盘和球形暗晕。假设星暴发生在星系中心的一个小体积内，它产生的机械能为3.8e39 erg/s或3.8e40 erg/s，持续3000万年。我们发现，与以前的调查一致，银河风在消除ISM方面不是很有效。相反，富含金属的恒星喷出物可能会被有效地从星系中排出并分散在星系际介质中。此外，我们还发现，在距离恒星破裂1亿年之后，星系的中心区域总是充满了寒冷而稠密的气体，达到了0.5 - 1 Gyr的新恒星形成事件的必要条件。因此，银河风的流体动力学演化与许多化学演化研究所提出的恒星形成机制相一致。我们还讨论了这些星系的X射线发射，发现可观察到的（发射平均）丰度的热气体低估了真正的热传导是有效的。这可以解释在星暴星系中估计的非常低的热气体金属丰度。
1999-07-01 astro-ph
The Nature of Nearby Counterparts to Intermediate Redshift Luminous Compact Blue Galaxies II. CO Observations
本文报道了在20个局域（D < 70 Mpc）发光致密蓝星系（LCBG）中CO的三个最低转动跃迁的单碟光束匹配测量结果。这些~L*，蓝色，高表面亮度，恒星爆发的星系被选择用于定义LCBG在较高的红移相同的标准。我们的探测率是70%，那些Lblue<7 e9 Lsun的星系没有被探测到。我们发现H2质量的本地LCBG范围从6.6e6到2.7e9 Msun，假设银河系CO到H2的转换因子。将这些结果与我们早期对同一样品的HI调查相结合，我们发现分子与原子气体质量的比率很低，通常为5- 10%。使用一个大的速度梯度模型，我们发现，在本地LCBG的整个ISM的平均气体条件是类似的，在我们的银河系中的恒星形成区域的中心，和其他星系的核区域。根据IRAS通量，恒星的形成速率是每年几个太阳质量，单位动力学质量比正常螺旋高得多。如果这个速率保持不变，分子氢耗尽的时间尺度很短，为10-200百万年。
2005-02-03 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
Molecular Gas in Quasar Hosts
对类星体宿主星系中分子气体的研究解决了一些有趣的问题，这些问题涉及到宿主的ISM，涉及到类星体和IR星系的统一方案，以及为核活动提供燃料的过程。在这篇文章中，我回顾了从z=0.06到z=4.7的类星体中分子气体的观测结果。在z=2.5的立体式类星体的特点是，现在有足够的检测到的转换（四个在CO中，一个在CI和HCN中），以允许在分子ISM中的物理条件的详细建模的情况下。我们发现，一氧化碳排放气体更温暖，密度更大，光学厚度小于典型的银河系分子云。这些差异可能是由于立体式主星系的核心中存在发光类星体。
1997-01-29 astro-ph
HI as a Probe of Structure in the Interstellar Medium of External Galaxies
本文综述了近年来对星系外中性ISM结构的研究进展。HI是银河系重子物质的基本探测器，它的结构和分布提供了驱动恒星形成和星系演化的动力学和演化过程的重要特征。新的，高分辨率的HI数据立方体的外部星系，现在揭示了整个中性ISM的功能和拓扑结构，在这里被认为是在10 - 1000 pc的规模。我专注于两个主要候选人HI结构，机械反馈从大质量恒星和湍流，其他机制也被认为是，特别是相对于超巨星壳。虽然存在机械反馈和湍流过程的确认，但仍不清楚这些机制如何产生所观察到的全局，稳态，无标度HI特性。理解骨骼结构的形成可能是解决这些难题的关键。对邻近星系的新的HI调查，加上进一步的理论研究，有望继续取得重要进展。
2001-12-10 astro-ph
Mechanical Feedback: From stellar wind bubbles to starbursts
通过评价壳层形成和演化的标准绝热模型，回顾了目前对机械反馈的理解。这个模型是相关的现象，从个别的恒星风泡沫银河超级风，形成的基础上，我们了解的多相ISM，IGM和星系的演化过程。虽然已经发现模型和观测之间存在重大差异，但迄今为止还没有发现需要进行根本性修订的差异。各种各样的证据，在空间尺度上超过三个数量级，与标准模型大致一致。这包括个别物体的运动学，热气体的观测，HI壳的大小分布，以及星暴星系的外流率。然而，与壳层演化有关的一些最紧迫的问题仍然悬而未决，阻碍了解决热气体命运等关键问题的努力。
2001-03-20 astro-ph
The Local Group as an Astrophysical Laboratory for Massive Star Feedback
大质量恒星对星系和星系际环境的反馈效应可以主导星系的演化过程，并影响宇宙的宇宙结构。只有本地组提供的空间分辨率定量研究反馈过程的各种规模。来自炽热发光恒星的莱曼连续辐射电离了HII区域，被认为是星际介质（ISM）中温暖成分的主要来源。这些辐射中的一部分显然从星系逃逸到星系际环境中。超新星和强烈的恒星风会产生壳层结构，如超新星遗迹、恒星风气泡和OB星协周围的超级气泡。热（10^6 K）气体在这些壳层内产生，被认为是ISM热成分的来源。因此，超级气泡的活动可能会主导ISM结构，运动学和恒星形成星系的相位平衡。星暴星系中的超级星系风使质量、电离辐射和重元素逃逸。尽管许多重要的问题仍有待解决，但毫无疑问，反馈过程在从单个恒星到宇宙结构的能量循环中起着根本性的作用。这一贡献审查研究的辐射和机械反馈的本地组。
2003-07-07 astro-ph
Radio-Luminous Southern Seyfert Galaxies. I. Radio Images and Selected Optical/Near-Infrared Spectroscopy
这是两篇论文中的第一篇，其中研究了12个南部射电发光塞弗特星系的样本。我们的目的是调查可能的相关性之间的无线电形态和核/环核发射线的属性。在本文中，我们提出了无线电图像在13，6和3厘米采取的澳大利亚望远镜紧凑型阵列（ATCA），全球远红外（FIR）性能的整个样本，光学和近红外（NIR）光谱的一个有趣的子集。我们发现了一个混合的无线电形态，包括线性，扩散和紧凑的来源。当远红外颜色的星系被认为是有一个迹象表明，紧凑的无线电源有温暖的远红外颜色比扩散源，而线性源跨越范围广泛的远红外颜色。射电光谱指数有很大的变化，这表明自由-自由吸收在一些系统中很重要，特别是IRAS 11249-2859，NGC 4507和NGC 7213。本文详细研究了IC 3639、NGC 5135、NGC 3393和IRAS 11249-2859等4个星系的发射线。在IC 3639中，我们提出了由非常扩展的[OI]6300发射包围的充满活力的致密恒星形成的证据，暗示了扩散流出和周围ISM之间的边界。在另一个星系IC 5063中，我们看到了高度准直的外流和周围旋转的内盘可能相互作用的证据。5个星系，显示紧凑的无线电发射，4无线电/远红外线通量比符合积极占主导地位的活动星系核，而IC 4995表现出非常紧凑的星爆的证据。
1997-11-05 astro-ph
The Influence of the Starburst on the ISM in NGC 1569
一个大约在400万年前结束的巨大的恒星爆发对矮星系NGC 1569产生了非常强烈的影响。这一事件的证据在银河系的不同组成部分中仍然很突出：例如，对非常明亮的超级星团附近的已分辨恒星星族的光度研究表明，过去的恒星形成速率高达3 M太阳/年。在ROSAT观测中，在同一地点发现了扩展的X射线发射。强同步辐射的光谱显示了一个最近停止的恒星爆发的扭结特征。我们研究了星暴对中性原子分子气体的影响。我们用Heinrich-Hertz望远镜获得的CO（3- 2）图显示了3个巨大的分子团以及大量的扩展CO气体。这张图与CO（2- 1）和CO（1- 0）跃迁的干涉和单碟数据的比较表明了一个异常温暖的分子气相。对于一个正在形成恒星的矮星系来说，HI分布是非常平滑的。只发现了一个巨大的气泡，它位于超级星团附近。通过我们自然加权的VLA数据立方体，我们可以确认低质量HI云的存在以及连接它到NGC 1569的桥梁。这可能是一个HI云在与星系合并的过程中被潮汐破坏。我们还报告了检测的残留物的壳，可以跟踪最好的HI速度场。
2001-07-25 astro-ph
Simulating High-Redshift Disk Galaxies: Applications to Long Duration Gamma-Ray Burst Hosts
恒星形成的效率决定了宇宙学星系群的许多可观测的性质，然而目前的许多星系形成模型在很大程度上忽略了恒星形成和星际介质（ISM）的重要物理学。使用盘星系的流体动力学模拟，包括分子ISM和分子云中的恒星形成（Robertson & Kravtsov 2008），我们研究了恒星形成效率和分子氢丰度对高红移星系种群性质的影响。在这项工作中，我们专注于一个低质量，恒星形成星系在1<~z<~2，可能主机长时间的伽马射线暴（GRB）的模型。对伽玛射线暴宿主的观测揭示了一群具有恒星形成特性的暗淡系统，它们通常不同于莱曼破裂星系（LBG）和更明亮的高红移场星系。观测到的伽玛射线暴视线缺乏分子氢，但目前还不清楚这种缺乏在多大程度上归因于星系的内在属性或伽玛射线暴对其环境的影响。我们发现，在高红移下低恒星质量系统的流体动力学模拟可以再现观测到的恒星形成率和GRB宿主星系在红移1<~z<~2的效率。我们表明，低质量的高红移伽玛暴主机的紧凑结构可能会导致分子ISM分数的十分之几，远高于在个别伽玛暴视线观察。然而，观测到的GRB宿主星系的恒星形成率意味着分子气体质量为10^8 - 10^9 M_sun，这与模拟中产生的结果相似，因此可能意味着它们的ISM中有相当大的平均H_2分数。
2008-08-07 astro-ph
Warm-Dense Molecular Gas in the ISM of Starbursts, LIRGs and ULIRGs
恒星形成在明亮和超亮红外星系中的作用是一个激烈争论的问题：虽然很明显，恒星爆发在这些星系的红外光度中发挥了很大的作用，但可能被遮蔽的活动星系核的相对重要性是未知的。因此，更好地理解恒星形成气体在红外明亮星系中对红外光度的贡献是很重要的。12 CO的J=3能级位于地面以上33 K处，临界密度约为1.5 × 10^4 cm^-3。~（12）CO（J=3-2）谱线是由活跃的恒星形成加热的暖密分子气体的有效示踪剂。本文报道了我们用海因里希·赫兹亚毫米波望远镜对17个星暴螺旋、LIRGs和ULIRGs的~（12）CO（J=3-2）观测结果。格雷厄姆，亚利桑那州。我们的主要结果如下：1.我们发现红外光度与热密分子气体之间存在近似线性关系，即红外光度随热密分子气体的增加而增加，其幂次为0.92;我们认为这与Gao & Solomon（2004 a，b）的最新结果基本一致。2.使用标准的CO-H2转换因子3 × 10^20 cm^-2（K km s^-1）^-1，我们发现L_IR/M_H2的比值在~10 ~~128 L_sun/M_sun之间。如果这个转换因子比我们的小一个数量级，就像最近的统计调查（Yao et al.2003）所建议的那样，那么我们的2-3个天体可能对尘埃覆盖的活动星系核的L_IR有重要贡献。
2005-04-19 astro-ph
Superbubble Activity in Star-Forming Galaxies
来自大质量恒星（主要是超新星）的机械反馈可以主导ISM结构和相位平衡，从而深刻影响银河系的演化过程。我们对机械反馈的理解是基于绝热的，风驱动的气泡模型，应用于三十多年的大小尺度。测试的模型，以及我们随之而来的理解反馈，进行审查。虽然该模型在很大程度上是成功的，但关键的未知因素仍然阻碍了对反馈后果的全面理解。
2002-12-03 astro-ph
The Luminosity-Metallicity Relation of distant luminous infrared galaxies
利用VLT/FORS 2卫星提供的分辨率R>1000的高质量光谱资料，对国际标准化组织（ISO）三个深测场（CFRS 3 h、UDSR和UDSF）的105个15 μ目标进行了研究。92个天体（88%）有可靠的红移，范围从0到1.16，中值为0.587。在估计个别星系的消光特性时要相当小心，这会严重影响诊断图和恒星形成率和金属丰度的估计。消光系数的估算有两种方法，即巴耳末谱线比（A_V（Balmer））和红外与β-光能量平衡（A_V（IR））。对于大多数z>0.4的亮红外星系（LIRGs），这两个消光系数的中值为AV（IR）= 2.36。这些远距离LIRG与Veilleux等人（1995）研究的本地（IRAS）LIRG具有许多惊人的共同特性。我们的样品可以提供一个很好的代表性的LIRGs在遥远的宇宙。大多数（>77%）ISO 15 μ选定的样本星系是以恒星形成为主。在ISM中，远距离LIRG的氧丰度（12+log（O/H），来自R23和O32）范围从8.36到8.93，中值为8.67。遥远的LIRGs的金属含量小于本地亮盘（即L*）的一半。飞马座2模型预测，遥远的LIRG的总质量（气体+恒星）为10^{11} Msun到<=10^{12} Msun。遥远的大圆盘中有相当一部分确实是LIRG。自z~1以来，如此巨大的圆盘可能形成了其金属和恒星质量的~50%。
2005-01-17 astro-ph
The Host Galaxies of Optical Bright QSOs: Molecular Gas in Z < 0.1 PG-QSOs
本文报道了对12个低红移（Z < 0.1）光学亮类星体（M_B < -23等的PG类星体）的CO（1-0）谱线测量结果。本文报道了六个新的CO探测器，其水平超过I_CO ~2 μ km/s。结合三个以前报道的检测，我们发现，9的12个类星体有丰富的，密集的晚型星系的特征ISM。在所有9个类星体中，导出的分子气体质量均为M（H2）> 1.0e9Msolar，最大质量为1 e10 Msolar ~（PG 0050+124 --IZw 1）。在尚未探测到的三个来源中，气体质量的上限为~ 1 e9 M_solar，因此即使在这些物体中，我们也不能排除丰富的ISM。由于我们的样本是完全根据低红移和光学光度（而不是选择强红外发射），我们得出结论，大多数发光，低红移类星体有丰富的气体宿主星系，因此不能正常的椭圆星系。
2003-01-30 astro-ph
CN and HNC Line Emission in IR Luminous Galaxies
我们在13个红外发光（L_IR > 10 E_（11）Lo）星暴和Seyfert星系中观测到HNC 1-0、CN 1-0和2-1谱线发射。其中9个星系探测到HNC 1-0，10个星系探测到CN 1-0，7个星系探测到CN 2-1。我们还报道了在Arp 220中首次检测到HC 3 N（10-9）发射。HNC和CN发射的激发需要密度n > 10 E4 cm-3。我们比较它们的强度，通常的高密度示踪剂HCN。I（HCN）/I（HNC）和I（HCN）/I（CN）1-0线强度比在星系间变化很大，从0.5到>6。这意味着稠密气体的实际性质在具有相似的I（CO）/I（HCN）线强度比的星系之间是不同的。我们认为，HNC的排放是不是一个可靠的示踪剂冷（10 K）气体中心的LIRGs，因为它往往是在银河系的磁盘。相反，尽管气体温度高，但HNC丰度可能仍然很大，因为排放是从HCN和HNC形成和破坏过程由离子中性反应主导的区域出现的，离子中性反应并不强烈依赖于动力学温度。我们发现五个星系（四个活动星系和一个星暴）的I（HCN）/I（HNC）的强度比接近统一。然而，在其他活动星系核中，I（HCN）/I（HNC）>4。CN的发射平均比HCN弱两倍，但变化很大，似乎有一种趋势，即CN的相对光度随着红外光度的增加而降低。星系NGC 3690的CN光度是HCN的两倍，因此它的ISM受到紫外线辐射的强烈影响。我们讨…
2001-11-16 astro-ph
Molecular line probes of activity in galaxies
使用致密分子气相的特定示踪剂可以帮助探索星系中星际介质（ISM）的活动反馈。这些信息是定量评估星系中恒星形成过程效率的关键。我们提出的调查结果，致力于探测反馈的活动，通过研究的激发和化学的致密分子气体的样本中的本地宇宙星暴和活动星系核（AGN）。我们的样本还包括17个发光和超亮红外星系（LIRGs和ULIRGs）。根据Gracia-Carpio等人发表的LIRGs/ULIRGs子样本分析，（2007）我们发现了第一个明确的观测证据，表明LIRG和ULIRG中致密气体的恒星形成效率（通过L_FIR/L_HCN比测量）显着高于正常星系。越来越多的证据表明，活动环境中的HCN过量，这甚至会加强报告的趋势，指出肯尼卡特-施密特定律在L_FIR=10^11 L_sun附近出现了显著的上升。这一结果具有重大意义的使用HCN作为示踪剂的致密气体在本地和高红移亮红外星系。
2008-01-14 astro-ph
Numerical Simulations of Galaxy Formation: Cooling, Heating, Star Formation
宇宙中发光物质的形成是一个复杂的过程，包括许多过程和成分。这个过程所涉及的尺度差异很大（从几秒差距尺度的恒星形成到几百万秒差距尺度的星系团和超星系团），以及许多难以理解的过程，使得整个领域成为一个迷宫，充满了未解决的问题，但令人兴奋。我们提出了新的近似多相ISM形成恒星的数值处理。使用N体+流体数值模拟对近似值进行了测试和校准。我们专门针对与未解决的气体块状物的影响有关的问题。我们表明，自由度是远远小于天真的预期，因为自我调节的性质，全球恒星形成的过程。超新星反馈近似的不确定性是数值模拟中的一个问题。通常认为反馈主要是由于SN向ISM传递的动量。我们认为这可能不是真的。我们提出了一个现实的例子，气体积极形成恒星的冷却时间短，SF反馈是重要的，但气体运动的动能由于SN是可以忽略不计的小相比，气体的热能。
1997-12-20 astro-ph
