Compton-thick active galactic nuclei inside local ultraluminous infrared galaxies
本文对局部超亮红外星系（ULIRGs）中最亮的活动星系核（AGN）进行了X射线分析。我们的样本由10个源组成，其中包含活动星系核的部分，估计其光度超过~10^12 L太阳，但由于它们的大遮蔽，在光学波长上还没有被识别出来。根据Chandra和XMM-Newton光谱，在2-10 keV处，只有十分之二的清晰AGN特征以反射发射的形式被检测到。相反，来自星暴（SB）成分的X射线通量总是与基于其红外辐射的预期大致一致。因此，对活动星系核探测缺失的最有说服力的解释是X射线吸收体的康普顿厚度。综合中红外光谱和X射线光谱的分析结果表明，ULIRG中活动星系核的周围环境比普通活动星系更富含气体和尘埃，活动星系核的吸收程度与SB强度有一定的相关性，表明两者之间存在强相互作用，支持ULIRG/类星体演化模式.
2011-03-16 astro-ph.CO
Principal component analysis of the Spitzer IRS spectra of ultraluminous infrared galaxies
本文对119个z<0.35的局部超亮红外星系的Spitzer红外光谱进行了第一主成分分析。本研究的目的是客观和唯一的本地ULIRG人口使用所观察到的光谱中包含的所有信息。我们从数据集的协方差矩阵中推导出前三个主成分（PC），它们占方差的90%以上。第一个PC的特点是粉尘温度和源和粉尘混合物的几何形状。第二个PC是一个纯粹的恒星形成组件。第三个PC代表了恒星形成活动和活动星系核上升之间的反相关。使用前三个PC，我们能够准确地重建样品中的大部分光谱。我们的工作表明，有几个因素是重要的，在表征的ULIRG人口，尘埃温度，几何形状，恒星形成强度，活动星系的贡献等，我们还比较PCA和其他诊断，如6.2微米的PAH发射功能的9.7微米的硅酸盐吸收深度和其他观测值，如光谱类型的比率。
2010-10-19 astro-ph.CO
AGN and star formation activity in local luminous and ultraluminous infrared galaxies
亮红外星系（LIRGs，L_IR=10^11-10^12Lsun）和超亮红外星系（ULIRGs，L_IR>10^12Lsun）发射的大量红外辐射是由强烈的恒星形成（SF）活动和/或活动星系核（AGN）加热的尘埃产生的。（U）LIRGs中高的恒星形成率和活动星系核的高发生率使其成为研究局部宇宙中SF和活动星系核相互作用的理想候选者。在本文中，我回顾了最近的结果的物理范围的SF活动，活动星系核的检测率（包括掩埋活动星系核），活动星系核的辐射热贡献的光度系统，以及本地LIRG和ULIRGs的演变。这篇评论的主要重点是最近的IR观测结果。
2013-02-08 astro-ph.CO
Tracing the Evolution of Ultraluminous Infrared Galaxies into Radio Galaxies with Low Frequency Radio Observations
我们目前的无线电观测超亮红外星系（ULIRGs）使用巨型米波射电望远镜（GMRT），并将它们与档案多频观测，以了解是否ULIRGs是在本地宇宙中的强大的射电大声星系的祖先。超红外类星体的特点是红外线光度大（$L_{IR}>$ 10 $^{12}$ L $\odot$），尘埃质量大（$\sim10^{8}M_{\odot}$），恒星形成活跃（恒星形成速率$\sim$ 10-100 $M_{\odot}~$ yr $^{-1}$）。研究表明，它们代表了富含气体的螺旋星系合并的最后阶段。它们的光度可以归因于星暴活动和活动星系核（AGN）。我们研究了13个ULIRG样本，这些样本通过1.28~GHz的GMRT观测数据光学识别了活动星系核特征。我们的目标是解决任何核心喷流结构或核扩展，从而检查是否ULIRGs正在演变成无线电响亮的椭圆。我们的深，低频观测显示只有一个源的边际扩展。然而，9个ULIRG的综合无线电频谱表现出类似于GPS/CSS/CSO/年轻射电源的特征。估计的光谱年龄为0.4至20百万年，表明它们是年轻的射电源和可能的射电星系的祖先。因此，我们的结论是，虽然大多数ULIRG不显示kpc尺度的扩展无线电发射与核活动，其无线电频谱能量分布确实显示年轻的射电星系的签名。
2021-02-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Warm molecular hydrogen in outflows from Ultraluminous Infrared Galaxies
超亮红外星系（ULIRGs）在分子氢的旋转跃迁中的辐射平均比基于其恒星形成率的预期多三倍。本文利用Spitzer档案资料研究了IRAS 1Jy样品中115个ULIRG的过量暖H_2发射的起源。我们发现H_2和[Fe Ⅱ]线光度之间有很强的相关性，这表明在中性或部分电离介质中传播的激波产生了过量的H_2。H_2与光学谱线比之间的相关性支持了这一观点。由恒星形成提供动力的星系和由活动核提供动力的星系遵循H_2和[Fe Ⅱ]之间的相同关系，发射线宽是这两类星系之间的主要区别（分别约为500和1000 km/sec）。我们的结论是，过量的H_2辐射是由于超新星和活动核驱动外流进入ULIRG的中性星际介质而产生的。H_2与潮尾长度之间的弱正相关表明，这些外流更有可能在更先进的合并中遇到，但没有证据表明，在最后的合并过程中，由于碰撞冲击，产生过量的H_2。
2014-01-17 astro-ph.CO
Confirming a Population of Hot-Dust Dominated, Star Forming Ultraluminous Galaxies at High-Redshift
我们确定了8个z>1的射电源在850 μ m处未被探测到，但在70 μ m处被稳健地探测到，证实它们代表了在相似的光度和红移下比亚毫米星系（SMG）具有更高尘埃温度（T_dust=52+-10 K）的超亮红外星系（ULIRG）。这些星系与SMG有许多共同的特性：与星爆一致的紫外（UV）光谱，高恒星质量和射电光度。我们可以将它们的射电辐射归因于恒星的形成，因为高分辨率的MERLIN射电图显示了扩展的辐射区域（半光半径为2- 3 kpc），这不太可能由活动星系核活动产生。这些观测首次直接证实了当前亚毫米级调查所错过的炎热、多尘的ULIRG。它们对赫歇尔空间天文台和SCUBA 2未来的观测有重要意义，这将以较少的选择偏差选择高红移发光星系。
2009-06-30 astro-ph.CO
Molecular Gas in Submillimetre-Faint, Star-Forming Ultraluminous Galaxies at z>1
本文报道了12个z~2亚毫米暗的成星射电星系（SFRGs）的CO干涉观测结果，这些星系被认为是超亮红外星系（ULIRGs），其主要成分可能是比相似光度的亚毫米星系（SMGs）更温暖的尘埃（T_dust ~> 40 K）。其他四个CO观测SFRG包括从文献中，所有的意见采取在高原德布尔干涉仪（PdBI）在紧凑的配置。在CO中观测到的16个SFRG中，有10个（63%）在> 4 σ处被探测到，平均推断分子气体质量约为2*10^10 M_sun。SFRG倾向于略高于局部ULIRG L_FIR-L '_CO关系。由于SFRG的射电光度大约是SMG的两倍，但表现出与SMG相似的CO光度，这表明SFRG在相同的红移下比SMG稍微更有效的恒星形成者。SFRG也有一个窄的CO平均线宽，320 ± 80 km/s。SFRGs在非常明亮的>5*10^12 L_sun SMG和本地ULIRG的性质之间架起了桥梁，并且与中间阶段的主要合并一致。我们怀疑，更多的中等亮度的SMG，尚未调查的CO，将显示类似的分子气体性质SFRG。SFRGs的活动星系核分数与SMG一致，估计为0.3 ± 0.1，表明SFRGs是在恒星形成活动的高峰期附近观测到的，而不是在SMG后增强的活动星系核阶段。SFRG的CO调查作为Herschel和SCUBA-2选定源的更广泛调查的试点项目，这些源仅与SMG部分重叠。ALMA需要更好地…
2011-04-27 astro-ph.CO
The role of nuclear activity as the power source of ultraluminous infrared galaxies
我们提出了一个5-8微米的光谱分析的结果进行了最大的本地超亮红外星系（ULIRGs）的样本选择到目前为止，由164个对象的红移~0.35。斯皮策星载红外摄谱仪的空前灵敏度使我们能够开发出一种有效的诊断方法，以解开活动星系核（AGN）和星暴（SB）对这类天体的贡献。为了得到AGN/SB对每个源总光度的相对贡献，对这两个分量的内禀辐射热改正进行了估计。我们的主要结果如下：1）AGN在本地ULIRGs中的检测率高达70%，在我们的样本中有113/164的令人信服的检测，而全球AGN/SB功率平衡约为1/3。2)一个普遍的协议被发现与光学分类，然而，在没有光谱特征的核活动的对象，我们的红外诊断发现一个难以捉摸的，高度模糊AGN的子类。3)我们分析了核活动与红外光度之间的相关性，恢复了AGN重要性随系统总能量输出而增加的众所周知的趋势：在ULIRG光度范围内，AGN的平均贡献从~ 10%上升到~ 60%。4)我们证实，活动星系核的内容是在紧凑的系统，但活动和演化阶段之间的联系是相当松散的。5)通过分析z ~ 1附近的红外发光星系的控制样本，我们发现AGN和SB成分的大尺度光谱特性的红移只有微小的变化。这强调了我们的方法作为一个简单的和定量的AGN/SB诊断工具的ULIRG类系统在高红移的潜力。
2010-03-03 astro-ph.CO
GOODS-Herschel and CANDELS: The Morphologies of Ultraluminous Infrared Galaxies at z~2
使用深100-160微米的观测GOODS-S从GOODS-H调查，结合HST/WFC 3近红外成像从CANDELS，我们提出了第一个形态分析的一个完整的，FIR选定的样品的52个ULIRGs在z~2。我们还利用一个比较样本的星系没有赫歇尔检测，但具有相同的z和星等分布。我们对这两个样本的视觉分类表明，具有盘状和球状形态的物体的比例大致相同，但在ULIRGs中有更多的合并，相互作用和不规则星系。盘状和不规则/相互作用的形态组合表明，早期的相互作用和较小的合并可能在z~2的ULIRGs中发挥重要作用。我们将这些分数与z~1样品在很宽的光度范围内的分数进行了比较，发现盘的分数随着L_IR的增加而系统地减少，而合并和相互作用的分数则增加，正如在局部观察到的那样。在可比较的光度下，具有各种形态分类的ULIRG的分数在z~2和z~1处相似。我们调查的ULIRGs的位置，随着70 LIRGs，在特定的恒星形成率与红移平面，并发现52个系统是星爆（谎言以上的主要序列关系的3倍以上）。星爆的形态主要是相互作用和合并系统（50%）。如果不规则的磁盘包括作为潜在的小合并，那么我们发现，高达73%的恒星爆发参与合并或相互作用在某种程度上。虽然在z~2处ULIRG的高光度可能不需要像局部情况那样需要大合并的最终合并，但在所有阶段和潜在的小合并中的大部分相互作用表明ULIRG的高恒星形成率仍然在很大程度上是外…
2012-08-14 astro-ph.CO
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies I. Atlas of the 2D gas structure
我们提出了一个本地（U）LIRGs的样本的图集，涵盖了亮度范围log（L_IR/L_sun）=11.1-12.4。该图集基于近红外H和K波段VLT-SINFONI IFS，并分别在3x 3 kpc（LIRG）和12 x12 kpc（ULIRGs）的FoV范围内呈现电离、部分电离和暖分子气体二维通量分布和运动学，平均线性分辨率分别为0.2kpc和0.9kpc。33%的LIRG和71%的ULIRG的Br_g源位于核区，而所有（U）LIRG的最大H_2发射都位于核区。在LIRGs中，电离气体的分布主要是由螺旋臂中的恒星形成环或巨大的HII区域的发射决定的。Br_g和[Fe Ⅱ]在1.644 μ m处的谱线描绘了相同的结构，尽管在一些物体中发射峰位于不同的位置，并且[Fe Ⅱ]似乎更延伸和扩散。ULIRG子样本主要包含聚结前相互作用系统。虽然71%的ULIRGs的分子气体发射峰与连续谱峰重合，但在距核2-4kpc处也发现了Pa_a（Br_g）强发射区，这些区域通常与次级核或潮汐尾有关。LIRGs中的气体运动学主要是由于围绕星系中心的旋转运动，尽管存在与径向流和/或高速分散区相关的局部偏差。电离和分子气体共享相同的运动学一阶，在某些情况下，速度振幅略有差异，而平均速度分散体是兼容的不确定性。正如预期的那样，ULIRG子样本的运动学更复杂，这是由于样本对象的相互作用性质。
2012-09-19 astro-ph.CO
Galactic Winds across the Gas-Rich Merger Sequence II. Lyman Alpha Emission and Highly Ionized O VI and N V Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文是第二个系列的目的是检查气体环境的z $\le$ 0.3类星体和超亮红外星系（ULIRGs）的活动星系核/宿主星系的属性在合并序列的函数。第二篇论文主要研究了用HST/COS观测的ULIRG中高电离气体外流的示踪物Ly $α$发射和O VI、N V吸收特征。在19个ULIRG中的15个中检测到LY $α$发射，并且在14个清晰的LY $α$检测中的12个显示出具有蓝移速度质心和/或机翼的发射。Ly $α$发射的等效宽度随活动星系核光度和活动星系核辐射热分数的增加而增加。的蓝移的Ly $α$发射正相关的[O III]发射，后者跟踪电离气体流出。在活动星系核较强和外流速度较大的天体中，Ly $α$逃逸分数往往稍大，但它们与星云线红化无关。在12个具有良好连续信噪比的ULIRG中，其中6个鲁棒地检测到O VI和/或N V吸收特征，所有这些都是蓝移的，指示流出。在组合ULIRG $+$类星体样品中，在X射线弱源或吸收源中更频繁地检测到流出。在X射线弱源中，外流的吸收等效宽度、速度和速度色散也较高。流出物的性质与活动星系核或宿主星系的性质之间没有其他明显的相关性。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular Gas in Infrared Ultraluminous QSO Hosts
本文报道了用IRAM 30米望远镜观测到的19个红外类星体中的17个中的CO。这些目标中的冷分子气藏在0.2- 2.1 $\times 10^{10}M_\odot$（采用CO- ${\rm H_2}$转换因子）的范围内。我们发现红外类星体的分子气体性质，如分子气体质量、恒星形成效率（$L_{\rm FIR}/L^\prime_{\rm CO}$）和CO（1-0）谱线宽度，与本地超亮红外星系（ULIRGs）没有区别。低和高红移CO探测类星体的比较揭示了所有类星体的L $_{\rm FIR}$和$L^\prime_{\rm CO(1-0)}$之间的紧密相关性。这表明，类似于ULIRG，所有类星体的远红外辐射主要来自恒星形成加热的尘埃，而不是活动星系核（AGN），证实了{ \it斯皮策}中红外光谱观测的类似发现。与活动星系核相关的热光度和CO线光度之间的相关性表明，恒星形成和活动星系核来自同一个气体库，并且在$\sim$ kpc尺度上的恒星形成和更小尺度上的中央黑洞吸积过程之间存在联系。
2012-02-29 astro-ph.CO
Selection and Mid-infrared Spectroscopy of Ultraluminous Star-Forming Galaxies at z~2
从扩展的Groth带中的24个\micron \源的样本开始，我们使用3.6到8个\micron \颜色标准来选择$z\sim2$上的超亮红外星系（ULIRGs）。对14个天体中的20-38个\micron \的光谱分析验证了它们的性质并给出了它们的红移。这些天体的多波长数据表明恒星质量为${>}10^{11}$ \Msun \，恒星形成率为$\ge$ 410 \Msun yr $^{-1}$。用{ \it HST}/WFC 3在1.6 \micron \（静止帧可见）处观察到的该样品的四个物体显示出不同的形态，表明多个形成过程产生了ULIRG。14个天体中有4个显示出活动星系核的迹象，但在所有情况下，光度似乎都由恒星形成所主导。
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spitzer Infrared Low-Resolution Spectroscopic Study of Buried AGNs in a Complete Sample of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
我们提出了斯皮策IRS低分辨率红外5-35微米光谱的17个附近的ULIRGs在z < 0.2，光学分类为非塞弗茨。光学难以捉摸的存在下，但本质上发光，掩埋活动星系核的调查，多环芳烃排放和硅酸盐尘埃吸收光谱中检测到的功能的强度的基础上。在8个源中发现了内禀亮度高达~10^12 Lsun的发光掩埋活动星系核的特征。我们将这些结果与我们以前的研究结果相结合，研究了z < 0.3（85个源）的局域宇宙中光学非Seyfert ULIRGs的完整样本中掩埋活动星系核的能量函数。我们证实了我们以前发现的一个趋势：掩埋AGN在具有较高红外光度的星系中更常见。由于光学Seyferts也表现出类似的趋势，我们认为更普遍的是，活动星系核的能量的重要性本质上是更高的更明亮的星系，这表明活动星系核的星爆连接是光度依赖。这可能与目前更大质量的星系系统中更强的活动星系核反馈情景有关，这可能是星系缩小现象的起源。
2009-12-14 astro-ph.CO
VLT/VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies: 2D kinematic properties
本文利用VIMOS在VLT上观测到的38个局部（超）亮红外星系[（U）LIRGs]（31个LIRGs和7个ULIRGs）的样品，利用积分场光谱分析了电离气体（H α）的二维运动学性质。这个例子很好地涵盖了研究较少的LIRG光度范围，包括孤立的磁盘，相互作用的系统，并合并。大多数星系有两个主要的运动学上不同的组成部分。一个组件（即，窄的或系统的）在整个线发射区域上延伸并且特征在于小到中等速度分散（即，σ从30到160 km s^-1）。它跟踪整个速度场。第二个分量（宽分量）通常具有较大的速度频散（可达320 km·s^-1），主要存在于内部区域，并且相对于系统分量通常发生蓝移。大多数的对象（76%）是由旋转为主，更相关的LIRGs比ULIRGs。孤立盘、相互作用的星系和合并系统定义了一个平均速度色散增加和速度场振幅减小的序列，被归类为孤立盘的LIRG具有相似的速度振幅，但比局部螺旋更大的平均速度色散（44对24 km s^-1），这意味着更大的湍流和更厚的盘。相互作用系统和合并的值更接近低速色散椭圆星系/透镜星系（E/SO）。被归类为合并的（U）LIRG具有与Lyman break类似物（LBA）相似的运动学性质。动态质量的范围为\sim 0. 04 m* 至1. 4 m*（即，m* = 1.4x10^{11} Msun），ULIRG（M{dyn} sim 0.5 +/- 0.2 m…
2013-07-19 astro-ph.CO
IRAS F13308+5946: A Possible Transition Phase From Type I ULIRG To Optical Quasar
本文对I型亮红外星系IRAS F13308 + 5946进行了恒星星族合成研究。它是一个绝对星等Mi =-22.56的类星体，光谱特征类似于塞弗特1.5星系。光学图像显示了合并后期的特征。借助恒星综合程序STARLIGHT（Cid Fernandes et al. 2005）和Calzetti et al.（2000）以及Leitherer et al.的（2002）消光曲线，估算了宿主星系过去的红外（IR）光度，发现它可能经历了近3亿年的超亮红外星系（ULIRG）阶段，因此该星系可能经历了I型ULIRG阶段。核星爆和活动星系核（AGN）对目前的红外光度收支都有贡献，其中星爆贡献约70%。超大质量黑洞（SMBH）的质量为M_BH = 1.8 × 10^8 M_sun，爱丁顿比L_bol/L_Edd为0.12，均接近PG类星体的典型值。这些结果表明，IRAS F13308 + 5946可能正处于从I型ULIRG向经典类星体的过渡阶段。
2010-05-24 astro-ph.CO
Unveiling The Sigma-Discrepancy II: Revisiting the Evolution of ULIRGs & The Origin of Quasars
我们提出了第一个中心速度色散（σ_o）测量从0.85微米钙II三重态（CaT）的8个先进的（即单核）本地（z < 0.15）超铝红外线镓（ULIRGs）。首先，这些测量结果被用来检验“sigma-Discreplantation”的预测，其中CaT sigma_o系统地大于从1.6或2.3微米恒星CO带头获得的sigma_o，扩展到ULIRG光度。接下来，我们结合CAT数据与静止帧I-波段测光从档案哈勃太空望远镜数据和斯隆数字巡天（SDSS）获得的动力学特性的8 ULIRGs。然后将这些与SDSS中相同红移体积内的9，255个椭圆星系和相对较近（z < 0.4）的53个类星体宿主星系样本的动力学性质进行比较。比较了ULIRG的I带和H带动力学性质。我们发现了四个关键结果：在I波段，ULIRGs位于基本面（FP）上的区域与大质量椭圆星系一致，而不是以前报道的中低质量椭圆星系，在近红外波段，ULIRGs的M/L与古老的恒星星族一致，而在H波段，ULIRGs则明显较年轻，质量较小;（4）从SDSS椭圆星系中导出了I波段的Kormendy关系，证明了ULIRGs和类星体宿主星系在动力学上的相似性。
2013-02-14 astro-ph.CO
Revealing an Energetic Galaxy-Wide Outflow in a z~2 Ultraluminous Infrared Galaxy
星系形成的主要模型需要大规模的能量外流来调节遥远星系及其中心黑洞的生长。然而，目前在高红移下对这一假设的观测支持主要限于罕见的z>2射电星系。利用Gemini-North NIFS积分场单元（IFU）对一个z~2超亮红外星系（ULIRG; L_IR>10^12 L_sol）的[O III]5007辐射进行了观测，该星系具有光学识别的活动星系核（AGN）。高速度和宽[O III]发射的空间范围（~4-8 kpc）与z>2射电星系中发现的一致，表明在星系群中存在大规模的能量外流，可能比遥远的射电星系更常见。这个系统的低射电光度表明射电明亮的喷流不太可能是驱动外流的原因。然而，估计产生大规模外流信号（约3000万年以上约10^59尔格）所需的能量输入，可以由活动星系核和/或强烈恒星形成过程中产生的超新星风辐射驱动的风提供。驱动外流所需的能量注入与星系球体的估计结合能相当，这表明它可以对星系的演化产生重大影响。我们认为，在这个系统中观察到的外流可能是比较典型的高红移ULIRG人口和讨论这些意见的影响星系形成模型。
2009-11-18 astro-ph.CO
Herschel PACS Spectroscopic Diagnostics of Local ULIRGs: Conditions and Kinematics in Mrk 231
在这第一篇论文中，我们的Herschel PACS调查的本地超铝红外线星系（ULIRGs）的结果，作为我们的SHINING调查的本地星系的一部分，我们提出了Mrk 231的远红外光谱，最明亮的本地ULIRGs，和1型宽吸收线活动星系核。在ULIRG中，首次探测到PACS范围内所有观测到的远红外精细结构线，并且发现与低光度星系相比，所有远红外光度都不足1 - 2个数量级。的赤字是类似的中红外线，与最缺乏线显示高电离电位。老年星爆可能占的赤字的一部分，但部分覆盖的最高激发活动星系核供电的地区可能会解释剩余的线赤字。在OH和18 OH中发现的大量分子外流，显示出至少1400 km/sec的外流速度，这是合并过程中耗散坍缩形成的分子盘清除的独特标志。外流的特点是极高的18 O/16 O的比率暗示先进的恒星爆发处理星际介质。
2010-05-12 astro-ph.CO
Stellar Population Gradients in ULIRGs: Implications for Gas Inflow Timescales
利用超铝红外星系团（ULIRGs）的长缝光谱，测量了星系合并过程中恒星形成强度的演化。在个别星系，我们解决kpc尺度允许比较的核心，内部磁盘，和外部磁盘。我们发现，β吸收线的强度随着距离合并中心的投影距离而增加，通常在10 kpc附近达到约9埃。在这样的半径上，恒星形成强度在3亿~ 4亿年前一定迅速降低;只有质量小于A型的恒星星族才会产生如此强的巴耳末吸收。相比之下，我们发现中心kpc的恒星形成历史与连续的恒星形成相一致。我们的测量结果表明，气体耗尽发生从外盘向内的主要合并。这一结果与合并引起的气体流入一致，并根据经验限制了气体流入的时间尺度。数值模拟可以准确计算出下落气体的总量，但通常假设下落的时间尺度。因此，这些新的测量是模拟合并引起的恒星形成和活动星系核活动的核心。
2010-05-07 astro-ph.CO
Dust-Bounded ULIRGs? Model Predictions for Infrared Spectroscopic Surveys
超亮红外星系（ULIRGs）的红外精细结构线辐射与暖远红外（FIR）颜色的观测模糊是一个长期存在的问题。在这项工作中，我们计算了暴露于活动星系核（AGN）和星暴光谱能量分布（SED）的云的线和连续属性。我们使用一个综合的建模方法，预测光谱的电离，原子和分子环境中的压力平衡。我们发现，高比率的碰撞电离辐射密度的粒子密度（即高电离参数，或U）的影响，可以重现许多ULIRG观测特性。从物理上讲，随着U的增加，尘埃吸收的紫外光子比例增加，对应于可用于光子吸收和加热气体的光子减少，产生所谓的“尘埃束缚”星云。我们发现，高U效应可以解释“[C II]赤字”，在ULIRGs中看到的[C II] 158微米/FIR比下降~1 dex相比，星爆或正常星系。此外，通过增加电离光子通量来增加U，导致更温暖的尘埃和更高的IRAS F（60）/F（100）比值。高U效应还预测了[O I]63微米/[C II] 158微米的增加和[O III] 88微米/FIR的逐渐下降，与观察到的趋势幅度相似，并产生与[Ne V]14微米/FIR比率AGN观测的合理拟合。
2009-03-26 astro-ph.CO
X-ray Constraints on the AGN Properties in Spitzer-IRS identified z~2 Ultraluminous Infrared Galaxies
我们报告的X射线的限制，20的52个高Z ULIRGs中确定的斯皮策xFLS，以限制其遮蔽。值得注意的是，52个天体的斯皮策-IRS光谱的分解已经表明，大多数是由热尘连续体主导的弱PAH ULIRGs，这是活动星系核的特征。考虑到它们的红移，活动星系核的辐射热光度约为1 e45 - 1 e47 erg/s，与强大的类星体相当。这一点，加上它们的高红外-光学比和通常显著的硅酸盐吸收，强烈支持这些中红外物体是严重模糊的类星体。在X射线能量下，我们勉强检测到两个ULIRG，而其余的只有上限。使用IRS导出的5.8 μ m活动星系核连续体光度作为预期X射线光度的代表，我们发现所有观测到的源必须单独地被高度遮蔽，而未探测到的源的X射线叠加限制表明，大多数（如果不是全部）可能至少是轻度康普顿厚度（NH> 1 e 24 cm-2）。在z~2处的空间密度为~1.4e-7 Mpc-3，这类天体意味着活动星系核被遮蔽部分的下限（即，即使在发光的类星体中，活动星系核在NH之上与NH之下的比值也大于~1.7：1。我们的研究结果，这是基于广泛的多波长的限制，包括斯皮策IRS光谱，应有助于解释类似的对象从更大或更深的中红外调查，其中相当大的不确定性源属性仍然存在，可比的后续行动是不可行的。
2009-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies II. 2D extinction structure and distance effects
基于VLT-SINFONI积分场光谱获得的近红外Pa_a、Br_d和Br_g谱线比值，对局域（z<0.1）（U）LIRGs样品进行了（亚）千秒差距尺度的二维内消光研究。物体的二维消光（Av）分布图区域为~ 3x 3 kpc（LIRGs）和~ 12 x12 kpc（ULIRGs），平均角分辨率（FWHM）分别为~0.2 kpc和~0.9 kpc。个别的Av星系分布显示出一个非常密集的尘埃结构，已经达到了千秒差距以下的尺度，LIRG的Av值（每个星等）从1到20等不等，ULIRGs的Av值从2到15等不等。作为一个类别，LIRG和ULIRG子样本的分布中值分别为Av=5.3 mag和Av=6.5 mag。我们评估了在消光测量中星系距离的影响，它是光谱线性尺度（以千秒差距为单位）的函数（即由于观测的有限角分辨率）。如果局域LIRGs中的气体/尘埃和恒星形成区的分布（63 Mpc，平均40 pc/spectrum）对于更大距离的星系是相同的，在我们的ULIRG样本的平均距离下，基于发射线比率的观测中值Av值将低0.8倍（328 Mpc，0.2 kpc/spectrum），而对于距离超过800 Mpc（0.4 kpc/spectrum）的星系，因子约为0.67。这种距离效应对推导高z恒星形成星系的内禀消光以及随后的恒星形成率、恒星形成面密度和基于H_α线通量的KS-定律等性质具有重要意义。如…
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectral Energy Distributions of Local Luminous And Ultraluminous Infrared Galaxies
明亮和超亮红外星系（（U）LIRGs）是宇宙中最极端的恒星形成星系。本地（U）LIRGs提供了一个独特的机会，详细研究其多波长特性，以比较其更多的同行在高红移。我们提出了常见的大口径测光在无线电通过X射线波长，光谱能量分布（SED）的样本53附近的LIRG和11 ULIRGs跨越log（LIR/Lsun）= 11.14-12.57从通量有限的大天文台全天LIRG调查（GOALS）。所有天体的SED都是相似的，因为它们显示出一个宽的热恒星峰和一个占主导地位的FIR热尘埃峰，其中nuLnu（60 μ m）/ nuLnu（V）随着LIR的增加从~2-30增加。当以IRAS-60 μ m标准化时，在硬X射线（HX=2-10 keV）中看到在整个样品上观察到的光度比R（lambda）=log[nuLnu（lambda）/nuLnu（60 μ m）]的最大范围。在无线电（1.4GHz）中发现一个小范围，其中平均比值最大。总红外光度，LIR（8- 1000微米），尘埃温度和尘埃质量的计算从拟合热尘埃发射修改黑体到中红外（MIR）通过亚毫米SED。新的结果反映了整体~0.02 dex比原来的IRAS值低光度。通过将恒星星族合成模型与观测到的近红外（NIR）到紫外（UV）SED拟合，计算了恒星总质量。恒星的平均质量为log（M/Msun）= 10.79+/-0.40。恒星的形成率分别由红外（SFR_…
2012-09-07 astro-ph.CO
Complex Radio Spectral Energy Distributions in Luminous and Ultraluminous Infrared Galaxies
我们使用扩展的甚大阵列图像无线电连续辐射从本地发光和超亮红外星系（LIRGs和ULIRGs）在1 GHz的窗口集中在4.7，7.2，29和36 GHz。这使我们能够探测本地宇宙中最具活力的星系的综合无线电光谱能量分布（SED）。4-8 GHz的通量密度与以前的测量结果吻合得很好。它们的光谱指数为α \approx -0.67（其中F_v \propto v ^α），\pm为\pm 0.15（1σ），这是典型的恒星形成星系的非热（同步）辐射。我们的4-8 GHz的数据与文献1.5和8.4 GHz的通量密度的对比，进一步证明了曲率的无线电SED的U/LIRGs。SED在\sim 1 GHz附近比在\sim 6 GHz附近更平坦，这表明在较低频率处有显著的光学深度效应。高频（28-37 GHz）通量密度与从4-8 GHz数据推断的通量密度相比是低的。我们确认和扩展到更高的频率以前观察到的赤字的高频率无线电发射发光星暴星系。
2011-07-20 astro-ph.CO
Morphology and Size Differences between Local & High Redshift Luminous Infrared Galaxies
我们发现，在高红移发光和超亮红外星系（LIRGs和ULIRGs）和亚毫米星系（SMGs）的恒星形成区域具有类似的物理尺度的本地正常恒星形成星系。对于第一级，它们的较高红外（IR）光度是由较高的光度表面密度造成的。我们还发现，在从本地正常星系到z ~ 2 SMG的五个数量级以上的红外光度范围内，星暴星系的红外光度与红外光度面密度之间存在着良好的相关性。局部ULIRGs的恒星形成区域明显小于高红移对应的区域，因此与这种相关性有很大的差异，这表明局部ULIRGs与高红移ULIRGs和SMGs是不同的群体。基于这种关系，我们建议，光度面密度应作为一个更准确的指标，红外发射环境，因此可观察到的属性，恒星形成星系比他们的红外光度。我们证明了这种方法，在z ~ 1的ULIRGs和透镜星系在z ~ 2.5表现出芳香族的功能同意本地LIRGs是一个数量级的亮度，但有类似的红外光度表面密度。这种关系的一个结果是，对于给定的红外光度，恒星形成星系中的芳香族发射强度似乎在z > 1时比它们的本地对应星系增加。
2010-10-04 astro-ph.CO
The Pedigrees of DOGs (Dust-Obscured Galaxies)
R-[24]>14织女星等的简单中红外至光学颜色标准导致了大约一半的红移2超亮红外星系（ULIRG）种群的稳健选择。这些“尘埃遮蔽的星系”（DOG）有许多特性，表明它们是处于富气合并和类星体之间过渡阶段的系统的良好候选者。
2009-05-27 astro-ph.CO
Extinction law in ultraluminous infrared galaxies at z ~ 1
为了研究年轻红外星系的消光规律和恒星形成过程，我们分析了12个超亮红外星系（ULIRGs）在z ~ 1处的多波长光度和光谱数据，并与恒星和尘埃模型进行了比较。利用5条消光曲线，即银河系（MW）曲线、没有2175埃特征的类MW曲线、Calzetti曲线和2条SN尘埃曲线，结合尘埃分布，即均匀尘埃屏、尘埃屏、内部尘埃几何和尘埃屏与内部尘埃组合的复合几何，对数据进行了分析。采用最小卡方方法，我们发现前景尘埃屏的几何形状，特别是结合8 - 40 M太阳SN消光曲线，提供了一个很好的近似真实的尘埃几何形状，而内部尘埃只在2个星系中有意义。SN消光曲线较平坦，较好地再现了8个（67%）星系的数据。尘埃质量估计超过~ 10^8 M_sun。推断的星系年龄非常年轻，其中8个从10到6.5亿年不等。SN起源的尘埃是最合理的解释大量的尘埃质量和所观察到的消光定律的平坦斜率。每个SN的推断尘埃质量范围为0.01至0.4 M_sun/SN。
2011-07-27 astro-ph.CO
VLT-VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies II. Evidence for shock ionization caused by tidal forces in the extra-nuclear regions of interacting and merging LIRGs
LIRGs是低z宇宙中一类重要的天体，它介于正常的螺旋星系和强相互作用和恒星爆发的ULIRG之间。目前还缺乏对它们的二维物理性质的研究。我们的目标是理解的本质和起源的电离机制在LIRGs的双核区域作为一个功能的相互作用相和L_IR通过使用IFS数据获得的VIMOS。我们的分析基于32个LIRG的25300多个光谱，涵盖了所有类型的形态和整个10^11-10^12 L太阳范围。我们发现了强有力的证据，与系统的动力学状态的明显趋势。具体来说，我们量化的变化与相互作用的相位的几个线的比率表示的兴奋程度。虽然[NII]/Ha比率没有显示任何显著变化，但[SII]/Ha和[OI]/Ha比率在更高级的相互作用阶段更高。我们用诊断图约束了引起核外区电离的主要机制。孤立系主要与年轻恒星引起的电离相一致。在相互作用对和更先进的合并中，大部分核外区域与激波引起的电离一致。这是支持的激发度和电离气体的速度色散之间的关系，我们解释为证据的相互作用的星系和先进的合并，但不是在孤立的星系中的激波电离。这种关系与LIR没有任何依赖关系，说明引潮力在核外区电离激波的起源中起着关键作用。我们还显示了什么似乎是一个共同的[OI]/Ha-sigma关系的相互作用（U）LIRGs的双核电离气体。这需要用更大的ULIRG样本进一步研究。
2010-04-22 astro-ph.CO
The properties of the stellar populations in ULIRGs I: sample, data and spectral synthesis modelling
我们提出了深长缝光谱的36个超铝红外Galeros（ULIRGs），采取与威廉赫歇尔望远镜（WHT）在拉帕尔马的目的是调查恒星形成的历史和测试这些对象的演化场景的样本。在这里，我们介绍了样本、分析技术以及恒星星族属性的总体概述。光谱合成模型已被用来估计年龄的恒星星族中发现的漫射光采样的光谱在核和扩展区域的目标星系。我们发现，适当的拟合可以得到使用年轻的恒星星族（YSPs，t_YSP<=2 Gyr），年龄分为两组：非常年轻的恒星星族（VYSPs，t_VYSP <= 1亿年）和中间年轻的恒星星族（IYSPs，0.1 < t_IYSP <= 2 Gyr）的组合。我们的研究结果表明，YSPs存在于我们的狭缝位置所覆盖的星系的所有位置，除了北核区域的ULIRG IRAS 23327+2913。此外，VYSP存在于用于本研究的133个提取孔中的至少85%中。老的恒星星族（OSP，t_{OSP} > 2 Gyr）对提取的大部分孔径中的可见光没有主要贡献。事实上，它们对于仅在提取的孔径的5%（7）中拟合光谱是必不可少的。YSP的估计总质量（VYSP + IYSP）在0.18 x 10^{10} <= M_YSP <= 50 x 10^{10} Msun的范围内。我们还估算了在可见光波段探测到的与恒星星族相关的辐射热光度，发现它们落在0.07 x 10^{12} < L_bol < 2.2 x 10…
2009-08-03 astro-ph.CO
Environmental Dependence of Local Luminous Infrared Galaxies
研究了斯隆数字巡天（SDSS）数据中发现的局域亮红外星系（LIRGs）和超亮红外星系（ULIRGs）的环境依赖性。LIRG和ULIRG样本是通过SDSS数据发布7和红外天文卫星暗源目录的星系光谱目录的互相关构建的。研究了大尺度背景密度（Sigma_5）、星系团和最近邻星系对红外星系（IRG）性质的影响。我们发现，红外星系团中LIRGs + ULIRGs的比例（f_（U）LIRGs）和红外星系团的红外光度（L_IR）强烈地依赖于最近邻星系的形态和与最近邻星系的距离：IRG成为（U）LIRG的概率（f_（U）LIRGs）和L_IR都随着它接近晚型星系而增加，但当它接近早期类型星系（在其邻居维里半径的一半以内）时会减小。我们发现在固定星系质量的情况下，f_（U）LIRGs不依赖于背景密度（表面星系数密度）。f_（U）LIRGs对到星系团的距离的依赖性也很弱，但在密度最高的区域，如星系团的中心，LIRGs和ULIRGs的环境依赖性以及恒星形成率（SFR）-环境关系从高红移到低红移的演化似乎支持星系-星系相互作用/合并在触发LIRGs和ULIRGs的恒星形成活动中起着关键作用。
2010-06-10 astro-ph.CO
GBT Detection of Polarization-dependent HI Absorption and HI Outflows in Local ULIRGs and Quasars
本文介绍了用罗伯特C。伯德格林班克望远镜（GBT）这些残骸是从类星体/ULIRG演化研究（QUEST）的超亮红外星系（ULIRG; L $_{8-1000 μm} > 10^{12}$ L $_\odot$）和类星体样本中选择的;我们的目标都是由活动星系核（AGN）控制的，并且是建议的ULIRG到类星体演化序列的后期阶段的样本。我们发现HI吸收（发射）的流行率是100%（29%）在ULIRG与HI检测，100%（88%）在FIR强类星体，和63%（100%）在FIR弱类星体。吸收功能与强大的中性外流，从主要驱动的恒星形成ULIRGs被驱动的类星体的活动星系核。在某些情况下，这些流出物的速度超过1500 km s $^{-1}$。出乎意料的是，我们在57%的光谱中发现了偏振相关的HI吸收（分别为88%和63%的FIR强和FIR弱类星体）。我们将这一结果归因于前景HI云对这些源的偏振连续辐射的吸收。在显示偏振光谱的类星体中，约有60%是射电强的，远高于在活动星系核中观测到的$\sim$ 10%。这种差异表明，射电喷流在塑造这些星系的环境方面起着重要作用。这些系统可能代表了一个过渡阶段，在丰富的气体合并到“成熟”的射电星系的演变。
2013-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Three epochs of EVN observations towards IRAS 23365+3604
欧洲VLBI观测网（EVN）为我们研究发光和超铝红外星系核和核周区域提供了必要的灵敏度和角分辨率。这些星系的高恒星形成率（SFR）意味着存在大量的大质量恒星和致密的周围介质。因此，预计会出现明亮的射电超新星。为了通过核心坍缩超新星（CCSN）探测来估计ULIRGs中的SFR，我们开始了与EVN一起对本地宇宙中最亮和最远的ULIRGs的小样本进行观测活动。在这里，我们提出了我们的结果，从三个时代的准同时观测与EVN在6和18厘米对我们的样本中的对象之一：IRAS 23365+3604。
2010-12-29 astro-ph.CO
Star-Formation in the Ultraluminous Infrared Galaxy F00183-7111
我们报道了用澳大利亚望远镜紧凑阵列探测到F00183-7111中的分子CO（1-0）气体，F00183-7111是已知的最极端的超亮红外星系之一。我们从CO（1-0）线测量到F00183-7111的红移为0.3292，并估计00183中分子气体的质量为1 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$。我们发现F00183-7111主要是由活动星系核提供动力的，只有$\sim$总光度的14%是由恒星形成贡献的（SFR $\sim$ 220 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。我们还提供了F00183-7111的光学图像，它显示了向东的延伸。我们使用无线电连续观测在这个扩展中搜索恒星形成，但没有检测到任何。这表明恒星的形成可能主要是核的。这些观测结果为一个模型提供了额外的支持，在这个模型中，ULIRGs的无线电发射是由恒星形成的强烈爆发和嵌入其核心的无线电大声活动星系核提供动力的，两者都是由富含气体的星系合并引发的。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for Evidence of Energetic Feedback in Distant Galaxies: A Galaxy Wide Outflow in a z~2 Ultraluminous Infrared Galaxy
星系形成的主要模型需要大规模的能量外流来调节遥远星系及其中心黑洞的生长。然而，目前在高红移下对这一假设的观测支持主要限于罕见的z>2射电星系。利用Gemini-North NIFS积分场单元（IFU）对一个z~2超亮红外星系（L_IR>10^12太阳光度）的[OIII]辐射进行了观测，该星系具有光学识别的活动星系核（AGN）。高速度和宽[OIII]发射的空间范围（~4-8 kpc）与z>2射电星系中发现的一致，表明在星系群中存在大规模的能量外流，可能比遥远的射电星系更常见。这个系统的低射电光度表明射电明亮的喷流不太可能是驱动外流的原因。然而，估计产生大规模外流信号（约3000万年以上约10^59尔格）所需的能量输入，可以由活动星系核和/或强烈恒星形成过程中产生的超新星风辐射驱动的风提供。驱动外流所需的能量注入与星系球体的估计结合能相当，这表明它可以对星系的演化产生重大影响。我们认为，在这个系统中观察到的外流可能是比较典型的高红移ULIRG人口和讨论这些意见的影响星系形成模型。
2009-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
