The close environment of 24 micron galaxies at 0.6<z<1.0 in the COSMOS field
我们利用z COSMOS亮红移和I<22.5AB等星系的光谱,研究了203个0.6<z<1.0的斯皮策24微米选择源的近环境。°的关于COSMOS我们通过分析Dn(4000)>1.4的近邻的分数来量化LIRG和ULIRG环境的被动程度。我们发现,在0.6<z<0.8的LIRGs生活在更被动的环境比其他光学星系具有相同的恒星质量分布。相反,ULIRG居住在更活跃的区域(例如,在1 Mpc和+/- 500 km/s内,0.6<z<0.8的LIRG和ULIRG分别具有(42.0 +/- 4.9)%和(24.5 +/- 5.9)%的Dn(4000)>1.4的邻居)。LIRGs和ULIRGs的封闭环境的活动之间的对比出现特别是在z~0.67的COSMOS场密度峰值增强,因为在这个峰值上的LIRGs有更大比例的被动邻居,而ULIRGs有活跃的封闭环境作为那些在大尺度结构之外。这种环境活动的差异与LIRGs/ULIRGs及其近邻恒星质量比分布的差异以及一般局域密度场的差异有关。相反,在0.8<z<1.0时,我们发现ULIRG和其他类似质量的星系的环境密度没有差异,尽管活动不同。我们讨论了一个可能的情况来解释这些发现。
2008-09-29 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
Unveiling the nature of Ultraluminous Infrared Galaxies with 3-4 micron spectroscopy
我们提出的L-波段光谱观测的本地明亮的ULIRGs,在VLT与ISAAC进行的结果。我们讨论了7个单源的L波段光谱特征,并结合我们的观测和其他已发表的3-4微米光谱,得到了15个源的完整样本的统计特性。我们的主要结果是:1.当发现表明活动星系核存在的光谱指标(3.3微米发射线的低等效宽度,陡峭的λ-f_lambda光谱,在3.4微米处存在吸收特征)时,活动星系核总是通过其他波长的独立分析来确认。相反,在所有已知的活动星系核中,至少存在上述指标之一。2.结合上述指标,提出了两个新的星暴和活动星系核完全分离的诊断图。3.上述诊断技术是可能的光谱相对较低的质量,这可以获得几十个ULIRGs与目前可用的望远镜。这使得L-波段光谱学成为目前解开活动星系核和星暴在超高速红外群中贡献的最佳工具。4. ULIRGs的L波段特性是不均匀的。然而,我们发现,所有的光谱差异ULIRGs可以复制从纯的本征活动星系核和SB光谱和不同的两个参数:活动星系核组件的尘埃消光量,和相对活动星系核/SB贡献的热光度。5.利用上述分解模型,我们发现ULIRGs中的活动星系核具有较低的尘气比和不同于银河系的尘埃消光曲线。6.对完整样本中活动星系核贡献的估计表明,活动星系核由约2/3的超电离层爆发体承载,但它们的能量贡献仅在约20%的样本中相关。
2005-10-10 astro-ph
Modeling the spectral energy distribution of ULIRGs I: the radio spectra
作为新的IRAS亮星系星暴/活动星系核模型的约束条件,我们测定了31个亮和超亮IRAS星系(LIRGs/ULIRGs)的射电谱。我们使用新的和存档的数据构建无线电频谱。从我们的无线电频谱样本中,我们发现很少有直线幂律斜率。尽管一些来源显示高频无线电频谱斜率变平,但平均频谱显示1.4至22.5 GHz的无线电频谱变陡。这是出乎意料的,因为在恒星形成率高的源中,我们期望平坦的频谱,自由的发射在更高的射频下对无线电通量做出重大贡献。尽管有这种趋势,但在8.4 GHz和22.5 GHz之间的无线电频谱指数对于具有较高的FIR-无线电通量密度比q值的源来说是平坦的,当这是在8.4 GHz计算时。因此,相对于远红外辐射而言,无线电辐射不足的源(可能是较年轻的源)的无线电辐射具有更大的热分量。然而,我们发现在1.4和4.8 GHz之间的无线电频谱指数和在8.4 GHz的q之间没有相关性。由于低频光谱指数受自由-自由吸收的影响,并且这是给定质量电离气体的源大小的函数,这证明ULIRG中的电离气体显示出一定的密度范围。最年轻的LIRG和ULIRG的特点是自由-自由发射对它们的高频射电谱有较大的贡献。然而,最年轻的源并不是那些在低射频下具有最大自由-自由吸收的源。自由-自由吸收效应最强的源反而是最紧凑的源。虽然它们有最温暖的FIR颜色,但它们不一定是最年轻的来源。
2007-10-04 astro-ph
The Environment on few Mpc scales of Infrared Luminous Galaxies at Redshifts z~1
我们研究了红外发光星系(L $_{IR}$ [8-1000 $μ$ m $] >10^{11}$ L $_{\sun}$)的环境。我们专注于红移范围为0.7 $\leq$ z $\leq$ 1,这些星系占主导地位的恒星形成活动,并在星系演化中发挥重要作用。我们采用MIPS 24 $μ$ m数据来识别扩展格罗斯带(EGS)中的红外星系。我们使用局部密度指示器来探测几个Mpc尺度和群成员目录上的环境,这两个都利用了DEEP 2光谱红移目录,以量化这些星系的环境。我们发现LIRGs和ULIRGs的局部环境是介于蓝色和红色星系之间的。LIRGs和ULIRGs避免了密度不足的环境,并居住在平均密度比其他类似红移的DEEP 2星系更高的局部环境中。然而,当非红外DEEP 2星系的比较样本被限制为具有与红外-星系相同的恒星质量、颜色或光度范围时,在环境上不再有任何显著的差异;红外-星系遵循在z $\sim$ 1处观察到的颜色-环境和光度-环境关系的相同趋势。我们还发现,大约30%的LIRG和ULIRG属于组,与6 $\times10^{12}$ M $_{\odot}$ h $^{-1}$的最小暗物质晕。群成员构成了负责红外恒星形成率密度和z $\sim$ 1处共动能量密度的源的20%。
2007-12-01 astro-ph
Evidence of enhanced star formation efficiency in luminous and ultraluminous infrared galaxies
本文介绍了利用IRAM 30 m望远镜对HCN和HCO^+的J=1-0和3-2谱线进行的新观测,这些谱线用于探测17个本地发光和超亮红外星系(LIRGs和ULIRGs)样本中的致密分子气体含量。这些观测结果使我们能够推导出描述本星系和高红移星系的FIR光度(L_FIR)和HCN(1-0)光度(L '_HCN(1-0))之间相关性的幂律的更新版本。我们首次提出了清晰的观测证据,即在LIRG和ULIRG中,稠密气体的恒星形成效率(SFE_dense)(以L_FIR/L '_HCN(1-0)的比值来衡量)明显高于正常星系,这一结果最近在高红移星系中也被发现。这可能意味着,在L_FIR >= 10^11 L_sun时,由稠密气体导出的肯尼卡特-施密特定律在统计学上有显著的上升。我们使用了一个单相大速度梯度(LVG)辐射转移代码来拟合三个独立的线比来自我们的观察。分析结果表明,在我们样本中大量的LIRG和ULIRG中,[HCN]/[HCO^+]丰度比可能比正常值高出一个数量级。在高L_FIR下HCN的过量意味着作为L_FIR的函数的L_FIR/L ′_HCN比率的所报道的趋势将低估SFE_dense的潜在的更显著的变化。用两相LVG模型得到的结果证实了在高LFIR时必须降低L 'HCN(1-0)-到-M_dense的转换因子。我们讨论了这些发现对使用HCN作为局域和高红移亮红外星系中致密分子…
2007-12-04 astro-ph
HCN Observations of Dense Star-Forming Gas in High Redshift Galaxies
本文介绍了用VLA对两个亚毫米星系和两个类星体在高红移下进行的HCN(1-0)灵敏观测。HCN发射是在大质量恒星形成的实际地点GMC核心中发现的致密分子气体的标志。我们在亚毫米星系SMM J16359+6612中首次探测到HCN。HCN发射被视为具有4 $σ$的信噪比,并且似乎被解析为$\approxlt 2''$分离的双源。我们新的HCN观测,结合以前的HCN检测和上限,表明在这些高红移源的FIR/HCN比系统地高于FIR/HCN相关建立附近星系约2倍。即使考虑到数据的分散性和上限的存在,这也表明早期宇宙分子发射线星系(EMG)的FIR/HCN比值偏离了适合银河系巨型分子云核心,正常螺旋,LIRG和ULIRGs的相关性。这表明,在高$z$天体中,每太阳质量的致密分子气体的恒星形成率高于包括正常螺旋LIRGs和ULIRGs在内的本地星系。有限的HCN在高红移的检测表明,高- $z$对象的HCN/CO比是高的,是当地的ULIRGs,而不是正常的螺旋。这表明,与CO排放追踪的总分子气体相比,EMG具有高比例的致密分子气体。
2007-03-21 astro-ph
Dynamical Masses in Luminous Infrared Galaxies
我们已经研究了10个附近的明亮和超明亮的红外星系(LIRGS和ULIRGs)的样本的动力学和质量,使用2.3微米CO吸收线光谱和近红外H-和KS-波段成像。通过结合来自光谱,磁盘尺度长度从成像中获得的速度分散体,和一组可能的模型密度分布,我们计算每个LIRG的动力学质量。对于大多数样品,很难使我们的质量估计与从毫米观测和CO排放与H_2质量之间的标准转换中获得的大量气体相一致。我们的研究结果表明LIRGs的中心并没有大量的分子气体(10^10-10^11 Msolar),并且支持了以前的指示,即CO到H_2的标准转换可能高估了气体质量,不能在这些环境中使用。这反过来又表明LIRGs在近红外的消光水平比以前预测的要低得多(A_V~10-20 vs A_V~100-1000)。我们的观测表明,较低的气体质量估计意味着这些系统中的恒星形成效率非常高,并且是由云-云碰撞,冲击和风而不是由环核气体盘中的引力不稳定性引发的。
2006-04-12 astro-ph
Optical Imaging of Very Luminous Infrared Galaxy Systems: Photometric Properties and Late Evolution
对19个低红移(0.03 $<$ z $<$ 0.07)甚亮红外星系(VLIRG:$10^{11}L_\odot< $ L[8-1000 $μ$ m] $ < 10^{12} L_\odot$)系统(30个星系)的样本进行了$B$、$V$和$I$的成像。这些天体覆盖了一个光度范围,这是将最明亮的红外星系与整个星系群联系起来的关键。我们已经获得了测光所有这些VLIRG系统,个别星系(分离时),和它们的核,这些类的相对行为已经在光学色星等图进行了研究。样品的光度特性也与以前研究的ULIRGs样品进行了比较。VLIRG和ULIRG样品的平均观测光度特性,作为一个整体考虑,是不可区分的光学波长。这表明不仅ULIRG,而且数量更多的VLIRGs也具有与亚毫米星系(SMG)相似的静止坐标系光学光度特性,加强了低{ \it z} LIRGs-高{ \it z} SMG之间的联系。当分别考虑{ \it young}和{ \it old}相互作用系统的原子核时,发现VLIRG和ULIRG样品之间存在一些差异,特别是老VLIRG比老ULIRG系统更不明亮,更红。如果用更大的样本证实,这种行为表明VLIRGs和ULIRGs的晚期进化是不同的。具体来说,建议从光谱数据,目前的光度观测支持的想法,在VLIRG演化的后期阶段的活动是由星爆为主,而更高比例的ULIRGs可能演变成类星体类型的对象。
2004-02-16 astro-ph
The role of Starbursts in the Star Formation History of the Universe
这篇评论提出了一个个人的看法,在宇宙的恒星形成历史中发挥的作用,恒星爆发。它主要集中在附近的星暴星系的属性选择其强紫外线和/或远红外线发射。在高红移的地方星暴和恒星形成星系之间的相似性也被提出。我也讨论了LIRGs和ULIRGs和合并系统在星系的形成和演化中所起的作用。
2007-10-25 astro-ph
Infrared power-law galaxies in the Chandra Deep Field South: AGN and ULIRGs
我们调查的性质,92斯皮策/MIPS 24微米选定的星系在CDFS的样品,显示在斯皮策/IRAC 3.6-8微米波段的幂律类发射。主要目标是确定在X射线中未探测到的星系(占样本的47%)是否是即使在深X射线巡天中也未探测到的模糊AGN的假设种群的一部分。大多数的IR幂律星系都是z>1的ULIRGs,而那些具有类似LIRG的IR光度的星系通常在X射线中被探测到。X射线探测到的星系的光学到红外光谱能量分布(SED)几乎平均分为BLAGN SED类(类似于光学选择的类星体)和NLAGN SED(类似于BLAGN SED,但具有模糊的UV/光学连续谱)。一小部分SED类似于温暖的ULIRG星系(例如,Mrk231)。大多数在X射线中没有探测到的星系都有NLAGN+ULIRG类的SED,因为它们往往在光学上更暗,而且可能更模糊。此外,IR幂律星系的SED与高z(zsp>1)IR(24 μ m)选择和光学亮(VVDS I AB<=24)恒星形成星系的SED有显著不同,后者的SED在1.6 μ m处显示出非常突出的恒星隆起。在X射线中探测到的星系具有2-8 keV的活动星系核典型的静止框架光度。在X射线中没有探测到的星系具有全局X射线到中红外的SED特性,这使它们成为包含红外明亮X射线吸收的活动星系核的良好候选者。如果所有这些来源实际上都是被遮蔽的活动星系核,我们将观察到24微米被遮蔽的活动星系…
2005-11-16 astro-ph
Understanding galaxy formation with ISO deep surveys
我们提出的结果,通过各种ISO河外深调查。虽然IRAS揭示了在局部宇宙中存在着以几十个(LIRGs)甚至几百个(ULIRGs)太阳质量的速度形成恒星的星系,但ISO不仅发现这些星系已经在红移1的位置,而且它们不是我们曾经认为的极端物体。相反,它们似乎在塑造当今星系方面发挥着主导作用,这反映在它们在恒星形成的宇宙历史中的作用以及COBE卫星在远红外到亚毫米范围内探测到的宇宙红外背景中。
2005-03-17 astro-ph
Millimeter Interferometric Investigations of the Energy Sources of Three Ultraluminous Infrared Galaxies, UGC 5101, Mrk 273, and IRAS 17208-0014, based on HCN to HCO+ Ratios
我们提出了三个超亮红外星系(ULIRGs; UGC 5101,Mrk 273,和IRAS 17208-0014)在3毫米波长范围内的干涉观测,使用Nobeyama毫米阵列。同时观察到HCN(J=1-0)和HCO+(J=1-0)分子谱线。在这些ULIRG的核位置上清楚地检测到HCN发射,在UGC 5101和IRAS 17208-0014的核位置上检测到HCO+发射。HCN到HCO+的亮度温度比对三个ULIRG的核推导和比较与已知的活动星系核(AGN)或星爆占主导地位的低光度星系。在UGC 5101和Mrk 273中,有证据表明以前在其他波长的观测中有被遮蔽的活动星系核,我们发现了高的HCN/HCO+比值(>1.8),这在活动星系核主导的星系中发现。在IRAS 17208-0014中,一个强大的被遮蔽的活动星系核的存在还不清楚,这个比值(1.7)介于星爆主导星系和活动星系核主导星系的观测值之间。UGC 5101和Mrk 273中的高HCN/HCO+亮温比可能是HCN丰度增强的结果,这是从中心X射线发射活动星系核对周围致密分子气体的化学效应中预期的。我们提出的毫米干涉方法的基础上HCN/HCO+的比率可能是一个有效的工具,揭示难以捉摸的掩埋AGN在ULIRG的核心,特别是因为在这些波长的尘埃消光可以忽略不计。
2006-04-14 astro-ph
The Contribution of Radio Selected Star Forming Galaxies to the IR Energy Density Budget
我们已经使用了几种不同的方法(射电形态学,射电频谱指数,中红外无线电和近红外无线电通量密度比)来区分活动星系核和SFG之间的微弱,sub-mJy无线电调查。我们发现,后两种方法是最强大的与当前的多波长数据,但未来的无线电调查与eMERLIN,LOFAR等(并最终SKA)将大大增加功率的形态和光谱指数的方法。作为科学可能的一个例子,我们从无线电选择的SFG使用无线电/IR光度相关性推导出IR光度密度。我们还研究了总的红外光度密度的贡献,并发现证据表明,LIRGs的分数保持不变或减少以上z=1,而ULIRGs的相对分数继续增加到z=2.5。
2008-05-06 astro-ph
Insights into Galaxy Evolution from Mid-infrared Wavelengths
在本文中,我试图强调在中红外波段深河外星系调查的关键结果。我讨论了我们对尘埃遮蔽的恒星形成和活动星系核活动在0<z<3的IRAS,ISO和斯皮策的理解的进展。这些数据似乎表明,在0.5<z<3处,大约70%的同向运动恒星形成率密度被尘埃遮蔽,而活动星系核,包括被遮蔽的源,占同向运动热光度密度的20%以下。初步的证据表明恒星形成的模式随红移的变化而变化; z~2处的恒星形成优先发生在大质量的超亮红外星系(ULIRGs)中,而z~1处的恒星形成则是亮红外星系(LIRGs),它们在近红外波段比ULIRGs暗约1等。这种恒星形成模式的演化,类似于X射线源的红移分布随X射线光度的变化,并建议将缩小假设扩展到活动星系核和恒星形成星系。在z>3的情况下测量尘埃笼罩下的恒星形成只有在未来的设施如ALMA才有可能。目前,尘埃的存在只能在z>5的最年轻的星爆的一小部分中进行评估,通过在宽带滤波器(如IRAC 4.5微米通带)中寻找红移的大等效宽度H_alpha发射。这些天体中的H_alpha与UV比值是尘埃消光的一种示踪物,在GOODS星系中测量这个比值表明,在z>5的恒星形成星系中,约有20%存在尘埃。最后,再电离的基础上测得的恒星质量密度和恒星形成率的星系在这些红移的影响进行了讨论。
2006-12-26 astro-ph
The evolution of submillimetre galaxies: two populations and a redshift cut-off
我们探讨了在850微米发现的亚毫米星系(SMG)的数密度和恒星形成率的时代依赖性。该研究使用了GOODS-N场中的38个SMG样本,其中35/38个成员的跨波段识别以及红移测量或估计已经获得。采用了最大似然分析和“单一来源调查”技术。我们发现在z > 3时,空间密度和恒星形成率都减小,这与在不同波段选择的类星体的红移截止值非常相似。红移的减少特别明显,在一个显著性水平太小,无法测量。这些数据进一步表明,在约0.001的显著性水平下,可能存在两个独立进化的种群,具有不同的光度函数。这些结果平行LIRGs和ULIRGs的不同的演化行为,并代表了另一种表现的“宇宙缩小”,这表明差异演化延伸到最极端的恒星形成星系。
2007-12-09 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
The Role of Galaxy Interactions and Mergers in Star Formation at z<1.3: Mid-Infrared Properties in the Spitzer First Look Survey
通过将0.12平方度的F814 W哈勃空间望远镜(HST)和斯皮策MIPS 24微米成像结合起来进行首次巡天(FLS),我们研究了0.2< z <1.3的中红外亮源和暗源相互作用和合并的性质。我们发现,在MIPS 24微米检测到的光学选择的紧密对的对分数略有显着增加,在z~1处对分数=0.25+/-0.10,而在z~0.4处为0.11+/-0.08,而低于我们24微米MIPS检测极限的星系在所有红移处显示出与零一致的对分数。此外,24微米的星系,其通量>0.1mJy的星系平均比低于这个通量限制的星系更有可能在0.2< z <1.3之间的紧密星系对中。使用24微米通量来推导总远红外光度,我们发现配对星系(早期合并)占z~1处恒星形成产生的红外光度密度的27% +/-9%,而形态分类(晚期)合并占34%+/-11%。这意味着61%+/-14%的红外光度密度和40%的恒星形成率密度可以归因于星系在某个阶段的主要合并或相互作用。我们认为,在LIRG/ULIRG阶段的密偶/合并成为越来越重要的贡献者的红外光度和恒星形成率密度的宇宙在z>0.7。
2007-01-03 astro-ph
Estimating the total infrared luminosity of galaxies up to z~2 from mid- and far-infrared observations
本文给出了Spitzer观测到的星系静止坐标系8、24、70和160 μ m单色光光度与实测红外总光度L_IR之间的相关关系。我们的样本由372个恒星形成星系组成,分别在8,24,70和160 μ m处进行探测和通量测量。我们有93%的这些来源的光谱红移,和准确的光度红移的其余部分。我们还使用了堆叠分析来测量在较高的红移较暗的源的红外通量。我们发现,单色的中红外和远红外光度与总的红外光度有很强的相关性,我们的叠加分析证实,这些相关性也保持在较高的红移。本文给出了在z~2(z~1.1)范围内,超红外类(LIRGs)单色光光度与红外总光度L_IR之间的关系式。特别地,我们可以用8和24 μ m通量预测L_IR,准确率分别为37%和54%,而最好的示踪剂是70 μ m通量。组合波段可以得到稍微更准确的估计。例如,结合8和24 μ m的光度预测L_IR的准确度为34%。我们的结果与以前的研究基本一致,微小的变化可能是由于样本选择标准的差异。我们可以排除红移到z~1的尘埃性质的强演化。最后,我们表明,红外和亚毫米观测是建立恒星形成星系完整样本的补充手段,前者对z<~2更敏感,后者对z>~2更敏感。
2007-12-06 astro-ph
A far infrared view of the Lockman Hole from ISO 95 micron observations - II. Optical identifications and insights into the nature of the far-infrared sources
我们提出了光学鉴定的95微米ISOPHOT样品在洛克曼孔面积约半平方度。该目录(Rodighiero等人,2003年)包括36个源,构成通量> 100 mJy的完整通量限制样本。可靠的来源被检测到,随着减少,但控制良好的完整性,下降到20 mJy。我们已经结合了中红外和无线电目录在这一领域,以确定潜在的光学对应的远红外源。我们发现了14个无线电和13个15微米协会,其中10个有两个协会。对于11个光谱红移的源,我们进行了光谱能量分布的分光光度分析。这些95微米的源中有4个被归类为弱红外星系(L_FIR<1.e11太阳光度),6个被归类为LIRG,只有一个被归类为ULIRG。我们已经讨论了这些物体的红移分布,比较我们的结果与进化模型预测95和175微米。考虑到它们的中等距离(大部分最近的光谱识别物体位于z<0.2),它们的光度和恒星形成率(中值为10个太阳质量/年),ISOPHOT在95微米处揭示的源似乎对应于低红移(z<0.3)的FIRBACK 175微米种群,由尘埃组成,恒星形成星系,具有中等的恒星形成率。我们计算和比较了不同的SFR估计,发现SF来自热红外光度是很好的相关性计算的无线电和中红外通量。
2004-10-27 astro-ph
Determining Star Formation Rates for Infrared Galaxies
研究表明,在总红外光度= L(TIR)~10^10 L_sun范围内,用单波段24 μ m光度和经消光校正的帕邢α光度测量红外星系的恒星形成率(SFR)是一致的。MIPS 24微米测光可以从这个光度以上准确地得出恒星形成率:SFR(M_sun/yr)= 7.8 x 10 ^-10 L(24 um,L_sun)从L(TIR)= 5 x 10^9 L_sun到10^11 L_sun,对于更高的L(TIR),SFR = 7.8 x 10 ^-10 L(24 um,L_sun)x(7.76 x 10 ^-11 L(24))^0.048。对于L(TIR)>= 10^10 L_sun的星系,这些新的表达式应该提供0.2 dex以内的SFR。当L(TIR)>= 10^11 L_sun时,我们发现,使用折射率校正的Pa-α(可能使用任何其他光学或近红外复合线),红外星系的SFR被显著低估。作为这项工作的一部分,我们构建了光谱能量分布(SED)模板的11个发光和超明亮的纯恒星形成红外星系(LIRGs和ULIRGs)和光谱范围为0.4微米至30厘米。我们使用这些模板和SINGS数据构建了L(TIR)= 5 x 10^9至10^13 L_sun的红外星系的平均模板,范围从5微米到30厘米。所有这些模板都可以在线获得。
2008-12-10 astro-ph
NIR Spectroscopy of Luminous Infrared Galaxies and the Hydrogen Recombination Photon Deficit
我们报告的近红外中等分辨率光谱的样本的发光和超亮红外星系(LIRGs-ULIRGs),进行SOFI在ESO 3.5米新技术望远镜。由于衰减的波长依赖性,在Ks波段的Pa_α或Br_γ线的检测应该提供相关的限制SFR和活动星系核的贡献。然而,我们发现,Pa_alfa和Br_gamma线的强度,即使校正狭缝损失,平均只有10%和40%,分别预期从一个正常的恒星爆发的类似的热光度。相应的恒星形成率,校正后的衰减来自近红外光学发射线的比率,是14%和60%的预期,如果远红外光度完全由星爆。这证实了复合光子亏损的存在,特别是在Pa_alfa线的情况下,已经在其他类似光度的红外星系的Br_gamma线中发现。在讨论这种差异的可能原因时,我们发现这不太可能是由于活动星系核的存在,尽管有两个天体显示出Pa_alfa线加宽和日冕线发射的存在。事实上,从我们自己的观测和从文献中收集的数据来看,我们认为所研究的星系似乎主要是由核星暴提供动力的。与目前的数据相一致的两种情况是,要么存在一个高度衰减的核恒星形成区域,和/或电离光子的显着部分被吸收的尘埃内的HII地区。我们认为,在Br_alpha光谱区的观测可以构成一个强有力的工具来解开这两种可能性。
2004-12-31 astro-ph
Star formation in the nearby universe: the ultraviolet and infrared points of view
本文介绍了分别从GALEX($λ= 2315$巡天,以下简称NUV)和IRAS($λ= 60μ$ m)巡天中选取的两个邻近星系样品的主要紫外(UV)和远红外(FIR)性质。它们的建造是为了在两个波长上都能探测到大多数星系。比较了基于UV和FIR辐射的恒星形成率(SFR)估计。系统的差异被发现之间的SFR估计的基础上修正的NUV通量的尘埃衰减和总的红外光度的个别星系。基于NUV和IR光度的组合估计似乎是SFR值的整个范围内的最佳代理。虽然这两个样本的出生率参数b的平均值相似,他们的恒星形成相关的属性是有很大的不同:NUV选择的星系往往表现出较大的值$b$较低的质量,SFRs和尘埃衰减,支持以前的场景的恒星形成历史(SFH)。相反,大约20%的FIR选定的星系显示出高值的$b$,SFR和NUV衰减。这些星系,其中大部分是LIRGs和ULIRGs,打破了SFH的缩小图像,但它们在本地宇宙中的相对贡献很小。最后,从NUV和IR光度的一致的方式来估计本地宇宙的宇宙SFR密度。
2006-01-11 astro-ph
The Local Galaxy 8 micron Luminosity Function
位于牧夫座的NOAO深宽视场的SST调查提供了一个完整的8微米选择的星系样本,其极限(织女星)星等为13.5。在6.88度的$^2$场采样中,4867个星系中有79%的星系有光谱红移,这使得可以精确地确定本地(z<0.3)星系光度函数。恒星和尘埃辐射可以根据观测到的星系颜色来区分。尘埃辐射(主要是PAH)占8微米光度的80%,恒星光球占19%,活动星系核辐射约占1%。8微米选定星系的子样本具有蓝色,早期类型的颜色,但即使是其中大多数也有显着的PAH排放。总的8微米光度和单独的尘埃排放的光度函数都很好地拟合Schechter函数。对于8微米光度函数,特征光度为νL_ν^*(8.0 \micron)= 1.8 \times 10^{10} $ \Lsun while for the dust emission alone it is 1.6 x 10^{10}$ \Lsun \null。在z<0.3时,8个\micron的平均光度密度为3.1 x 10^7 \Lsun Mpc^{-3},而仅来自尘埃的平均光度密度为2.5 x 10^7 \Lsun Mpc^{-3}。这种光度主要来自具有8个\micron光度($νL_ν$)的星系,介于$2\times 10^9$和$2 x 10^{10}$ \Lsun之间,即,而不是LIRGs或ULIRGs。
2007-04-26 astro-ph
X-ray selected starbursts in the GOODS-North
我们调查声称,最近的深X射线调查正在检测在宇宙学上有趣的红移(z=0-1)的星爆。我们将来自2 Ms CDF-North的X射线数据与GOODS的多波长观测相结合,建立了该领域X射线源的SED(UV,光学,IR)。这些与模型模板拟合,提供每个源的总IR光度的估计。然后,我们利用恒星形成星系的红外和X射线光度之间的相关性,建立在本地宇宙中,选择由恒星形成占主导地位的来源。这种方法是有效的区分正常星系AGN在广泛的SFRs。由此产生的样品由45个X射线选择的恒星形成系统组成,其中值红移z约为0.5,其中大多数(60%)是LIRG或ULIRGs。这个样品受不完整性和活动星系核污染的影响最小,非常适合宇宙学研究。我们量化的X射线的演变,这些来源,通过构建他们的差分,dN/dS,并比较它们与不断变化的光度函数模型。结果与(1+z)^{p}(p~2.4)形式的光度演化一致。这与在其他波长下选择的恒星形成星系的演化速率相似,表明深X射线巡天确实发现了驱动z~0-1范围内全球SFR密度快速演化的星暴星系群。我们的分析还揭示了一个单独的人口红外微弱X射线源。这些星系包括古老的星系,但也包括与当地E/S 0相比其恒星质量的X射线发光的系统。我们认为,这些可能是后星爆,随着时间的推移,将成为较暗的X射线,并最终演变成早期类型的系统(如E/S 0)。
2007-02-05 astro-ph
The Massive Hosts of Radio Galaxies Across Cosmic Time
我们提出了一个全面的斯皮策调查的69个射电星系在1<z<5.2的结果。利用IRAC(3.6- 8.0 μ m)、IRS(16 μ m)和MIPS(24- 160 μ m)成像,将静止坐标系的光-红外光谱能量分布分解为恒星、活动星系核和尘埃成分,确定了静止坐标系H波段宿主星系恒星辐射的贡献。恒星质量来自静止框架近红外数据,AGN和年轻的恒星的贡献最小化,是显着更可靠的比那些来自静止框架光学和紫外数据。我们发现,在75%左右的高红移射电星系中,静止系H波段的恒星辐射光占总辐射光的比例大于60%。正如活动星系核统一模型所预期的那样,静止坐标系H波段光度中的恒星部分与红移、射电光度或静止坐标系中红外(5 μ m)光度没有相关性。此外,虽然恒星的H-波段光度不随恒星分数而变化,但如果这些射电星系的基本宿主包括均匀的人口,那么总的H-波段光度与恒星分数反相关。由此得到的恒星光度意味着即使在最高的红移下,恒星的质量也是10^{11-11.5}兆太阳。强大的射电星系倾向于位于一个类似的区域的中红外色-色空间作为未被遮蔽的活动星系核,尽管恒星的贡献,他们的中红外SED在较短的波长。仅中红外光度就将大多数HzRG分类为具有更高总红外光度的LIRG或ULIRG。正如预期的那样,这些异常高的中红外光度与一个模糊的,高度吸积的活动星系核是一致的。我们发现恒星质量与射电光度之间存在弱的相关性。
2007-03-09 astro-ph
The infrared luminosity function of galaxies at redshifts z=1 and z~2 in the GOODS fields
我们提出了在红移z=1和~2的休息帧8微米光度函数(LF),计算从斯皮策24微米选择星系的GOODS领域超过291平方米的面积。弧分使用分类标准的基础上的X射线数据和IRAC颜色,我们确定我们的样本中的活动星系核。恒星形成星系在红移z=1和z ~2处的静止坐标系8微米LF与z~0处的形状相同,但有很强的正光度演化。log_{10}(nu L_nu(8微米))>11的恒星形成星系的数密度从红移z~0到1增加>250倍,在z=1和~2时基本相同。在z=1和z ~2时,恒星形成的静止坐标系8微米光度密度分别是z~0时的4倍和2倍多。我们还计算了恒星形成星系和活动星系核在z~2处的总静止坐标系8微米低频,并表明活动星系核在其亮端占主导地位,这符合幂律。利用一种新的基于0<z<0.6的斯皮策恒星形成星系的定标方法,并通过叠加分析在更高的红移下进行了验证,计算了z=1和~2的恒星形成星系的热红外(IR)LF。我们发现,相应的热红外光度密度分别为(1.2+/-0.2)× 10^9和(6.6^{+1.2}_{-1.0})× 10^8 L_sun Mpc^{-3},在误差条内与以前的研究一致。在z~2处,大约90%的与恒星形成相关的红外光度密度是由明亮和超明亮的红外星系(LIRG和ULIRG)产生的,这两个群体的贡献大致相似。最后,我们讨论了我们的研究结果与其他现有的星系演化观测结果的一致性。
2007-01-10 astro-ph
The optical spectra of 24 micron galaxies in the COSMOS field: I. Spitzer/MIPS bright sources in the zCOSMOS-bright 10k catalogue
本文研究了609个S(24 μ m)> 0.30 mJy,I<22.5(AB等)的Spitzer/MIPS 24 μ m选择星系在1.5 sq范围内的zCOSMOS亮光谱。°的关于COSMOS从发射线诊断中我们发现:1)由观测到的H α和H β谱线导出的恒星形成率(SFR)平均分别低估了总SFR约5和10倍:2)在大多数情况下,Calzetti等人的红化定律和银河系的红化定律都适合描述红外源的消光现象; 3)某些z<0.3的红外星系的丰度较低,但许多具有相似红外光度和红移的其他星系的化学丰度较高; 4)0.6<z<0.7的nuLnu(24 μ m)>10^11 Lsun星系的平均[OIII]/H β比值比具有相似红移的所有zCOSMOS星系的平均比值高约0.6 dex。5)在0.5<z<0.7的星系中,约有1/3的星系在相应的红移处低于一般的质量-金属丰度关系。我们星系的4000埃破裂和H δ EW的强度表明,需要恒星形成的次级爆发来解释大多数红外源的光谱特性。LIRG和ULIRG阶段平均发生在恒星爆发开始后的10^7年到10^8年之间,这些恒星爆发发生在更古老的恒星星族之上。这些结果对于0.6<z<1.0的不同红外光度的星系都是有效的,并且似乎与触发恒星形成的机制无关。
2008-05-14 astro-ph
Star Formation Rates and Extinction Properties of IR-Luminous Galaxies in the Spitzer First Look Survey
我们研究了斯皮策河外首次巡天中一个大的(N=274),近红外(2.2微米)+中红外(24微米)正常到超亮红外星系(ULIRGs)[10^9< L_{IR} / L_{sun} <10^12.5]的瞬时恒星形成率(SFR)和消光特性<z>。我们结合斯皮策MIPS 24微米的观测与高分辨率,光学凯克Deimos光谱推导出光学发射线和红外恒星形成率(SFR_{opt}和SFR_{IR},分别)。这些SFR诊断的直接比较揭示了我们的样品表现出宽范围的消光(1.0<Av<4.0 mag)。这是在去除光谱和IRAC颜色选择的AGN候选者之后,占样本的12%。SFR为每年几个太阳质量的天体的Av值与正常螺旋的Av值一致(Av~1.0等)。相比之下,在z>1的LIRGs(占我们样本的很大一部分)的SFR约为100 M_{sun} /yr,<Av>约为2.5 mag.这意味着[OII]禁止线偶线的平均衰减为97%,最极端的源有多达99.7%的[OII]线通量被尘埃熄灭。基于SFR_{IR} / SFR_{opt}诊断,我们推导出IR光度相关的Av^{IR}函数[Av^{IR}=0.75*log(L_{IR} / L_{sun})-6.35 mag],我们使用该函数来消光校正我们的发射线光度。该校正的应用导致SFR_{IR}和SFR_{opt}之间的相关性具有0.2 de…
2005-09-30 astro-ph