Polycyclic Aromatic Hydrocarbon and Mid-Infrared Continuum Emission in a z>4 Submillimeter Galaxy
报道了用斯皮策空间望远镜上的红外光谱仪在z=4.055的亚毫米星系GN 20中探测到6.2um多环芳烃（PAH）和静止坐标系4- 7 um连续谱辐射。这表示在z>4时首次检测到PAH排放。多环芳烃发射特征的强度与~ 1600 Msun/yr的非常高的恒星形成率相一致。我们发现，这种强烈的恒星爆发的权力至少1/3的微弱的潜在的6微米连续辐射，与一个额外的，显着的（也许是占主导地位的）的贡献，由于幂律一样的热尘埃源，我们解释可能是一个微弱的，尘埃遮蔽的活动星系核（AGN）。如果以前未探测到的活动星系核是康普顿厚度的，则推断的6 μ m活动星系核连续发光度与钱德拉X射线天文台测量的硬X射线发射的敏感上限一致。这与在光学/红外波段发现的星系及其核心被严重的尘埃遮蔽是一致的。尽管强大的幂律分量增强中红外连续辐射，强烈的星爆与光子占主导地位的地区，引起PAH的排放似乎占主导地位的总能量输出在红外。GN 20是已知的所有红移中最明亮的星暴星系之一，嵌入在一个丰富的恒星形成星系的原星团中。这项调查提供了一个更好的了解能源的权力，这种特殊的系统，这代表了极端结束的大规模星系形成在早期宇宙的时间。
2014-03-28 astro-ph.CO
The Stellar Mass Content of Submillimeter-Selected Galaxies
我们提出了一个新的研究恒星质量的样本约70亚毫米选定的星系（SMG）与准确的光谱红移。我们将恒星星族合成模型和幂律函数的组合拟合到星系的光学-中红外光谱能量分布的超坐标系中，以分离恒星辐射和非恒星近红外连续谱。通过将恒星发射与非恒星近红外连续谱分离，我们发现约50%的样本在静止框架H波段中具有小于10%的非恒星连续谱贡献，但约10%的样本具有非恒星贡献大于50%。我们发现K波段的非恒星连续辐射光度与硬X射线光度相关，表明该辐射起源于活动星系核。在从我们样本中的所有星系中减去活动星系核贡献的连续分量后，我们确定了SMG的恒星质量中值比以前的研究更低，约为7 x 10^10 M_sun。我们使用限制的星爆时间尺度从分子气体的研究，估计我们的样品将经历的褪色量，如果他们被动地演变后，星爆终止。结果表明，典型的SMG，而在z ~ 2的最大质量的星系，可能会产生类似的质量和光度的L* 星系在本地宇宙的后代。
2011-08-02 astro-ph.CO
Star Formation in High-Redshift Starburst Galaxies
我提出了一个z~2星暴星系的恒星形成性质的模型。在这里，我将讨论高z亚毫米波Galerkin形成的模型，以及这些系统的CO-H2转换因子。然后，我将这些模型应用于文献观察。我表明，当使用一个函数形式的XCO，在星系中的物理性质的变化顺利，星系在本地和高Z躺在一个单峰Kennicutt-Schmidt恒星形成定律，幂律指数为2。这些星系的推断气体分数很大（fgas ~ 0.2-0.4），尽管比大多数文献估计的利用本地校准的CO-H2转换因子低2倍。
2013-04-23 astro-ph.CO
Far-Infrared Properties of Spitzer-selected Luminous Starbursts
我们提供了20个S（1.2mm）> 2 mJy的z ~ 2星暴的SHARC-2 350 μ m数据，它们来自Lonsdale等人和Fiolet等人的Spitzer选择的样品，所有的源都被探测到，其中18个源的S（350 μ m）> 25 mJy。有了这些数据，我们确定精确的尘埃温度和光度为这些星系使用单温度拟合和模型与幂律质量-温度分布。我们推导出当光学深度不可忽略时使用的适当公式。我们的模型提供了一个很好的适合于6 μ m-2 mm的局部星爆测量。我们发现SWIRE选择的源的特征单组分温度T1 ~ 35.5+-2.2 K，积分红外（IR）光度约为10^（12.9+-0.1）Lsun。分子气体的质量估计为4 x 10^（10）Msun，假设kappa（850 um）=0.15 m^2/kg，气体与尘埃的质量比类似于亚毫米选择星系（SMG）。最佳拟合模型意味着>~ 2kpc的排放尺度。我们还注意到，休息帧1.4 GHz的无线电和红外光度确认恒星形成的主要电源之间的紧密相关性。我们样本的远红外特性与当前调查中纯亚毫米级选择的人群没有区别。因此，我们得出结论，我们原来的选择标准，基于中红外颜色和24 μ m的通量密度，提供了一个有效的手段，在z ~ 1.5- 2.5的SMG的研究。
2010-06-08 astro-ph.CO
Submillimeter Line Emission from LMC 30Dor: The Impact of a Starburst on a Low Metallicity Environment
大麦云星云（LMC）中的30多尔区是本星系群中最活跃的恒星形成区。这一区域的恒星形成发生在低金属含量的分子气体中，这些气体暴露在由大质量致密星团R136提供动力的极端远紫外线（FUV）辐射场中。我们使用NANTEN 2望远镜获得了30 Dor-10中12 CO 4-3、7-6和1 - 3CO 4-3旋转线以及[CI] 3 P1 - 3 P0和3 P2 - 3 P1精细结构亚毫米跃迁的高角分辨率观测，30 Dor-10是30 Dor区域中心最亮的CO和FIR发射云。我们利用激发/辐射转移程序推导了低金属含量分子气体的性质，并在云团PDR模型的框架下找到了气体化学和热平衡的自洽解。我们比较了衍生的性质与那些在N159 W区域，这是暴露于一个更温和的远紫外辐射场相比，30 Dor-10，但具有类似的金属丰度。我们还结合我们的CO检测与以前观察到的低J CO跃迁，推导出CO光谱线的能量分布在30 Dor-10和N159 W。对亚毫米CO谱线和中性碳精细结构谱线的单独激发分析表明，在30 Dor-10区域中的中J CO和[Cl]发射气体的温度约为160 K，H2密度约为10^4 cm^-3。我们发现30 Dor-10中的分子气体比N159 W中的分子气体更温暖，并且具有更低的束流填充因子，这可能是强FUV辐射场加热和破坏低金属度分子气体的作用的结果。我们使用团簇PDR模型（包括文献中报道的[…
2012-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling the Nature of Submillimeter Galaxy SXDF850.6
我们提出了一个880微米的亚毫米阵列（SMA）的亚毫米星系SXDF850.6的检测。SXDF 850.6是在SCUBA半度河外巡天（SHADES）中发现的亮源（S（850微米）= 8 mJy），在VLA获得的深射电图像中有多个可能的射电对应物。我们新的SMA探测发现，submm发射与SCUBA确定的坐标以北约8”处发现的最亮的无线电发射相吻合。尽管在深紫外/光学图像中缺乏可检测的对应物，但我们在近红外和较长波长图像中的SMA位置处发现了一个源。我们进行SED模型拟合紫外-光学-红外光度法（u、B、V、R、i '、z'、J、H、K、3.6微米、4.5微米、5.8微米和8.0微米）和亚毫米射电测光（850微米、880微米、1100微米和21厘米），我们发现在红移z ~= 2.2（+/-0.3）时，这两个模型都能很好地用星暴模板描述。紫外-光学-红外SED拟合的最佳拟合参数是红移z = 1.87（+0.15/-0.07），恒星质量M_star = 2.5 +2.2/-0.3 x 10^11 M_sun，消光A_V = 3.0（+0.3/-1.0）等，年龄为7.2亿（+18.8/-2.1亿）万年。亚毫米射电SED拟合得到的一致红移为z ~ 1.8-2.5，红外光度为L_IR =（7-26）x 10^12 L_sun，恒星形成速率为1300-4500 M_sun/yr。这些结果表明，SXDF…
2010-01-20 astro-ph.CO
SMM J04135+10277: A Candidate Early-Stage "Wet-Dry" Merger of Two Massive Galaxies at z=2.8
我们报告的CO（J=3-2）的发射朝向z=2.846亚毫米选定的星系SMM J 04135 +10277，使用毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）的干涉成像。SMM J 04135 +10277以前被认为是一个富含气体的亚毫米级类星体，在文献报道的高z类星体中具有最高的分子气体质量。相对于早期观测，我们的地图在~6x处提高了线性分辨率，空间分辨率为~1.7”尺度，对应于~5.2 kpc的（透镜校正）源半径。他们还揭示了分子气体库，因此，可能是亚毫米辐射，与类星体的宿主星系无关，而是与一个光学暗淡的富含气体的星系有关，该星系距离活动星系核（AGN）5.2”，或41.5 kpc的投影距离。这个被遮蔽的富气星系的动力学质量为M_dyn sin 2（i）=5.6x10^11 M_sun，相当于气体质量分数约为21%。假设z>2的类星体具有典型的M_BH/M* 比，则该系统中的两个星系的质量比约为1.9。我们的研究结果表明，这类星体星暴星系对可能代表了一个罕见的主要，富气/贫气（“湿干”）合并的两个大质量星系在z=2.8的早期阶段，而不是一个单一的，富含气体的活动星系核宿主星系。这样的系统可能在今天的大质量星系的早期积累中发挥重要作用，通过亚毫米发光的星暴阶段，并且可能在低和高红移的静止帧远红外选择类星体样本中隐藏大量。
2013-02-05 astro-ph.CO
In-Situ Spheroid Formation in Distant Submillimeter-Bright Galaxies
本研究利用ALMA观测发现遥远高光度星暴星系核心的恒星形成可直接生成球状体，揭示了一条由星系相互作用和非共面气体吸积触发的原位球状体形成途径。
2024-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling Far-Infrared Counterparts of Bright Submillimeter Galaxies Using PACS Imaging
我们提出了一个搜索赫歇尔PACS对应的尘埃遮蔽，高红移物体以前选择在亚毫米和毫米波长的大天文台起源深调查北字段。我们检测到22 56个亚毫米星系（39%）的SNR>=3在100微米下降到3.0 mJy，和/或在160微米下降到5.7 mJy。在160微米处看到的SMG的分数高于在100微米处看到的SMG的分数。大约50%的无线电识别SMG与PACS源相关。我们发现SCUBA/PACS的流量比和红移之间的趋势，这表明这些流量比可以作为一个粗略的红移指标。PACS未检测到的submm/mm选定源往往比PACS检测到的源位于更高的红移。总共有12个源（我们的SMG样本的21%）仍然未被识别，并且它们在Herschel-PACS和VLA 20 cm波长处是空白场的事实可能意味着它们的红移比平均SMG群体更高（例如，z>3-4）。这些尘埃遮蔽的恒星爆发在高红移的赫歇尔PACS成像表明，它们的远红外光谱能量分布有显着不同的形状比本地红外星系的模板库。
2010-07-12 astro-ph.CO
Mapping the Clumpy Structures within Submillimeter Galaxies using Laser-Guide Star Adaptive Optics Spectroscopy
利用激光导星自适应光学（LGS-AO）首次对高红移亚毫米选择星系（SMG）进行了积分场光谱观测。我们用Keck上的OH抑制红外成像光谱仪（OSIRIS）在红移z~1.4-2.4处对三个SMG的H-α发射进行了靶向测量。这些星系的空间分辨光谱揭示了可能与活动星系核有关的未分辨的宽H-α线区域（FWHM>1000 km/s），以及由窄线H-α辐射（FWHM<500 km/s）追踪的弥散恒星形成区域，这些区域由多个Halpha-bright恒星团占主导地位，每个恒星团贡献总团积分H-α辐射的1-30%。我们发现，这些SMG主机高恒星形成率的表面密度，类似于当地的极端来源，如环核星爆和明亮的红外星系。然而，与这些局部环境相反，SMG似乎在更大的空间尺度上经历了如此强烈的活动，正如4-16 kpc的扩展H-α发射所揭示的那样。H-α运动学没有证据表明存在盘状星系中有序的全球运动，而是在不同的恒星团之间存在着较大的速度偏移（约100 km/s）。再加上这些天体中活动星系核周围恒星团的不对称分布，我们不太可能像其他恒星形成星系的高红移种群中所建议的那样揭示出一种星团盘结构。该样品中的SMG团块可能对应于最初独立的富气系统的残余物，这些系统处于合并过程中，因此触发了超铝SMG相。
2013-02-08 astro-ph.CO
The Role of Merger Stage on Galaxy Radio Spectra in Local Infrared-Bright Starburst Galaxies
对陡峭的高频（即，~12 GHz）射电谱的研究。覆盖多达10个单独频带的无线电数据允许在0.15-32.5 GHz之间的三个频率段上测量频谱指数。在~2和4 GHz处测得的光谱指数最平坦的源，来自于密集星爆之间的大自由光学深度，似乎正在通过后阶段合并进行。在较高频率处测量的谱指数（即，~12 GHz）是最陡的源与正在进行的合并，其中它们的核是不同的，但要么共享一个共同的恒星信封和/或显示潮汐尾巴。这些结果保持在排除潜在的活动星系核的基础上，他们的低6.2um PAH EQW。因此，低，中，高频率的频谱指数每个似乎是敏感的确切合并阶段。它还表明，正在进行的合并，其祖先仍然是分离的，共享一个共同的信封和/或表现出潮汐尾，也表现出过量的无线电发射相对于预期给定的远红外/无线电相关，这表明可能有大量的无线电发射，是不相关的正在进行的恒星形成。这些观测结果与高分辨率射电形态相结合，导致了一幅图像，其中陡峭的高频射电频谱指数和过量的射电发射来自于与恒星形成无关的射电连续桥和潮汐尾，类似于对所谓的“太妃糖”星系的观测。这种情况也可以解释许多高z亚毫米星系的远红外/射电比率似乎很低，其中一些是合并驱动的星暴。
2013-08-20 astro-ph.CO
ALMA Deep Field in SSA22: Source Catalog and Number Counts
我们目前的结果，从深2 'x3'（3.7百万秒差距x 5.5百万秒差距在z=3）的调查，在1.1毫米的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在SSA 22领域。我们观察z = 3.09的原星系团的核心区域，在0”.7的空间分辨率下实现了60微焦/束的典型均方根灵敏度。我们检测到18个强大的ALMA源在信噪比（SNR）> 5。ALMA地图和阿塔卡马亚毫米望远镜实验（ASTE）上的AzTEC相机拍摄的1.1 mm地图之间的比较表明，AzTEC/ASTE调查发现的三个亚毫米源被ALMA分解为八个独立的亚毫米星系（SMG）。我们的18个ALMA SMG中至少有10个的光谱红移为z = 3.09，将它们置于原星团中。这表明许多尘埃星暴星系正在原星系团的核心同时形成。SNR > 10的九个最亮的ALMA SMG具有0-.32+0-.13-0-.06（在z = 3.09处2.4+1.0-0.4物理kpc）的中值固有角尺寸，这与其他场中SMG的先前尺寸测量一致。正如预期的那样，由于原星系团的存在，与S_1.1mm >= 1.0 mJy处的一般场的计数相比，源计数可能过量。我们的连续毫米映射突出了大尺度结构对尘埃星暴星系形成的重要性。
2016-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic evolution of submillimeter galaxies and their contribution to stellar mass assembly
在亚毫米波长（SMG，S_850 > 3 mJy）选择的星系的性质，一些在高红移测辐射热最明亮的物体，仍然是难以捉摸的。特别是它们的恒星形成历史和发射源没有精确的限制。在本文中，我们介绍了一种新的方法来分析SMG数据。也就是说，我们提出了第一个自洽的紫外到无线电光谱能量分布拟合的76 SMG光谱红移使用所有光度数据点，同时从紫外到无线电。我们发现它们的恒星形成率很高（z>0.5时，SMG的恒星形成率中值为713 MSun yr^-1），中等程度的尘埃遮蔽（A_V中值约为2等），拥有大量的恒星星族（恒星质量中值为3.7 × 10^11 MSun），其中只有一小部分是在正在进行的星暴事件中形成的。这意味着在过去，SMG要么经历了另一次星爆事件，要么与几个星系合并。SMG的性质表明它们是现今椭圆星系的祖先。我们发现，这些明亮的SMG显着贡献宇宙恒星形成率密度（~20%）和恒星质量密度（~30-50%）在红移2-4。使用在低流量的数量计数，我们发现，在这些红移的宇宙恒星形成的80%发生在SMG亮于0.1毫焦耳。我们发现的证据表明，一个线性的红外无线电相关性保持SMG在一个不变的形式，红移3.6，虽然它的归一化是从本地的关系由一个因素的偏移~2.1对更高的无线电光度。我们提出了一个汇编的测光数据的SMG和宇宙SFR和恒星质量密度的测定。
2010-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffuse Hard X-ray Emission in Starburst Galaxies as Synchrotron from Very High Energy Electrons
[Abdriged]星暴星系弥散硬X射线（2 - 10 keV）辐射的起源是一个长期存在的问题。我们认为，同步辐射的10 - 100 TeV的电子和正电子（e+/-）可以有助于这种发射，因为恒星爆发有很强的磁场。在这些能量下，我们考虑了三种e+/-的来源：（1）由超新星遗迹直接加速的初级电子;（2）由CR质子与星暴致密ISM中气体核之间的非弹性碰撞产生的介子次级e+/-;（3）由10 - 100 TeV伽马射线与星暴强远红外辐射场之间的相互作用产生的e+/-对。我们建立了银河系中心（R <= 112 pc），NGC 253，M82和Arp 220的核中CR人口的单区稳态模型，假设电子和质子的幂律注入谱。我们比较这些模型，以现存的无线电和GeV和TeV的伽马射线数据，这些恒星爆发，并计算这些恒星爆发的漫射同步X射线和逆康普顿（IC）光度。如果初级电子谱扩展到~PeV的能量，并具有类似于银河值的质子/电子注入比，我们发现同步加速器贡献了2 - 20%的未分辨的扩散硬X射线发射。逆康普顿辐射同样是这些恒星爆发中未分辨的X射线辐射的一小部分，从银河系中心的0.1%到Arp 220核的10%。我们还模拟了一般的星爆，包括亚毫米星系，在FIR-X射线关系的背景下，发现高达2%，在密集的星爆与我们的基准假设。中微子和TeV γ射线数据可以进一步限制星暴的同步X射线发射。我们的模型不限制硬同步X射…
2013-05-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Redshift Survey of Herschel Far-Infrared Selected Starbursts and Implications for Obscured Star Formation
本文介绍了利用凯克I低分辨率成像光谱仪（LRIS）和凯克II深度成像多目标光谱仪（DEIMOS）在250、350和500 μ m处对767个赫歇尔-SPIRE选定星系（HSG）进行的凯克光谱观测和红移。这些来自赫歇尔多层河外巡天（HerMES）的SPIRE源的红移分布在z=0.85处达到峰值，在z<2处有731个源，在z~5处有一个尾源。我们测量的光度和光谱红移之间的差异（<delta_z>/（1+z）>=0.29）比在非红外选定的样本中看到的更显着，可能是由于增强的恒星形成率和尘埃遮蔽在红外选定的星系。我们估计，绝大多数（72-83%）z<2的赫歇尔选择星系将在0.85- 1毫米处退出传统的亚毫米测量。我们估计了z<1.6的HSG的光度函数和隐含的恒星形成率密度贡献，并发现与基于LIRG，ULIRG和总红外贡献的24 μ m外推的工作总体一致。这项工作大大增加了光谱学证实的z>>0的红外发光星系的数量，并证明了尘埃星暴对星系演化研究和整个宇宙时间内恒星质量积累的重要性日益增加。[删节]
2012-10-25 astro-ph.CO
Rapid dust production in submillimeter galaxies at z>4?
红移z>4的亚毫米选择星系（SMG）的存在最近已被证实。同时使用从紫外到射电的所有可用数据，我们模拟了六个已知光谱证实的SMG在z>4处的光谱能量分布。我们发现它们的恒星形成率（平均~2500 MSun yr^{-1}）、恒星质量（~ 3.6 × 10 ^{11} MSun）和尘埃质量（~ 6.7 × 10 ^{8} MSun）、消光（A_V~2.2等）和气尘比（~60）都在1.7<z<3.6 SMG的范围内。我们的分析表明，SMG的红外-射电光度比不会改变到红移~5，并且比本地红外-射电相关值低~2.1倍。然而，我们也发现了z>4和低红移SMG之间的差异。那些z>4的恒星群往往是恒星形成最多、质量最小、温度最高（~60 K）的SMG，并且在正在进行的星暴中形成的恒星质量比例最高（~45%）。这表明在z>4时，我们看到了亚毫米亮星系演化的早期阶段。使用导出的z>4 SMG的属性，我们调查的起源尘埃在时代小于1.5 Gyr大爆炸后。这对我们理解早期宇宙的演化具有重要意义。对于三个z>4的SMG，渐近巨星分支星可能是主要的尘埃制造者。然而，对于剩下的三个，只有超新星（SNe）是有效和快速的，足以负责尘埃的生产，但需要非常高的尘埃产量每个SN（0.15-0.65 MSun）。如果假设在星际介质中有一个头重脚轻的初始质量函数或大量的尘埃增长，则所需的尘埃产额较低。我们估计SMG对宇宙恒星形…
2010-03-09 astro-ph.CO
Radio and X-ray properties of submillimeter galaxies in the A2125 field
本文介绍了1.2 mm MAMBO源候选体在1600平方米的空间中的射电和X射线性质。以z=0.247的Abell 2125星系团为中心的弧分场。最亮的，非同步辐射毫米源候选者在现场有一个光度红移，z = 3.93^+1.11_-0.80，并没有发现在31 ks钱德拉X射线曝光。这些发现是一致的，这个对象是一个非常尘埃和明亮的星暴星系在高红移，可能是最明亮的，但在任何空白领域毫米调查确定。深1.4 GHz VLA成像识别了在>=4-sigma S（1.2 mm）= 2.7 - 52.1 mJy处识别的29 mm源候选者中的83%的对应物，这意味着这些对象中的大多数可能位于z <~ 3.5处。这个射电探测样本的毫米波段到射电波长光度红移的中值为z~2.2（第一和第三四分位数分别为1.7和3.0），与射电探测到的明亮亚毫米星系子样本（S（850 um）> 5 mJy）的光谱测量得出的中值红移一致。在高分辨率的Chandra成像中，三个毫米选择类星体被证实是X射线发光的，而另一个具有潜在的多射电对应物的毫米源候选者也在X射线区域被探测到。这两个无线电对应物在位置上与mm源候选物一致。其中一个对应的星系与z = 0.2425的椭圆星系有关，但我们相信第二个对应的星系与较暗的光源有关，可能会在z~1处产生mm辐射。
2009-05-05 astro-ph.CO
HerMES: Spectral Energy Distributions of Submillimeter Galaxies at z >4
我们提出了一个研究的红外特性的一个样本的七个光谱确认的亚毫米星系在$z>$ 4.0。通过结合地基近红外、Spitzer IRAC和MIPS、Herschel SPIRE以及地基亚毫米/毫米测光，构建了它们的光谱能量分布（SED）以及拟合SED的复合模型。该模型包括一个恒星发射组件在$λ_{\rm rest} <$ 3.5 $ μ$米;热尘埃组件在$λ_{rest} \sim$ 5 $\,μ$米达到峰值;和冷尘埃组件，成为显着的$λ_{\rm rest} >$ 50 $\,μ$米。在250和350 $ μ$ m处检测到样品中的六个物体。该样品中的源的尘埃温度在40 $-$ 80 K的范围内，并且它们的$L_{\rm FIR}$ $\sim$ 10 $^{13}$ L $_{\odot}$使它们有资格成为超$-$发光红外线星系（HyperLIRGs）。该样本的平均FIR-射电指数约为$< q > = 2.2$，表明其射电辐射中没有射电过剩。样本中的大多数源具有24个$ μ$ m检测，对应于Log $_{10}$（L $_{4.5}$ / L $_{\odot}$）= 11 $\sim$ 11.5的静止帧4.5 $ μ$ m光度。它们的L $_{\rm 4.5}$ / $L_{\rm FIR}$比值与$z \sim$ 2的星暴主导的亚毫米星系非常相似。该样品的$L_{\rm CO}-L_…
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Physics of the FIR-Radio Correlation: II. Synchrotron Emission as a Star-Formation Tracer in High-Redshift Galaxies
我们构建了宇宙线（CR）注入，冷却和逃逸的整个动态范围内的FIR无线电相关（FRC），从正常星系的星爆，在红移间隔0 <= z <= 10的单区稳态模型。恒星形成率低的正常星系在高z时变得射电微弱，因为逆康普顿（IC）损失了CMB快速冷却CR电子和正电子，抑制了它们的非热射电发射。然而，我们发现，这种效应发生在更高的红移比以前预期的，因为逃逸，韧致辐射，电离和星光IC损失的行为，以对抗这种效应，并保持星系的射电光度。恒星形成星系在高z时的射电变暗不仅仅是磁场能量密度与CMB能量密度之间的简单竞争; CMB还必须与其他所有损失过程竞争。我们预测的临界红移的关系时，无线电发射显着抑制相比，z ~ 0 FRC作为每单位面积的恒星形成率的函数。此外，我们提供了一个定量解释的相对无线电亮度的一些高Z亚毫米星系。我们发现，在固定的恒星形成率表面密度，星系具有较大的CR规模的高度是无线电明亮的FRC，因为较弱的韧致辐射和电离损失相比，紧凑的星爆。我们预测，这些“膨胀的星爆”应该有陡峭的无线电频谱比紧凑的星系具有相同的恒星形成率的表面密度。我们发现，射电明亮的亚毫米星系本身不能解释ARCADE 2报告的过量射电发射，但它们可能会显着增强漫射射电背景相对于一个天真的应用z ~ 0 FRC。
2010-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Active Galactic Nucleus and Extended Starbursts in a Mid-stage Merger VV114
高分辨率（0.4角秒）阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）对HCO+（4-3）和HCN（4-3）的第0周期观测朝向中期红外明亮合并VV 114，揭示了致密核（<200 pc）和扩展（3 - 4 kpc）稠密气体分布在星系对的东部。我们发现在VV 114的东核中发现了一个未分辨的致密而宽的（290 km/s）成分，其中HCN（4-3）的发射显著增强，我们认为在活动星系核（AGN）周围存在着与周围物质有关的致密气体，其质量上限小于4 x 10^8 Msun。扩展的致密气体沿着一个平行结构分布，其致密气体浓度（230 pc; 10^6 Msun）被平均600 pc的投影距离分开，其中许多与Pa α辐射追踪到的恒星形成位置基本一致。辐射转移计算表明，在整个发射区平均存在中等密度（10^5 - 10^6 cm^-3）的气体。这些新的ALMA观测结果表明，即使在局部宇宙中最尘埃笼罩的环境中，稠密气体示踪剂在识别星系合并中的活动星系核和恒星形成活动方面的实力。
2013-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Imaging of Gas and Dust in a Galaxy Protocluster at Redshift 5.3: [CII] Emission in "Typical" Galaxies and Dusty Starbursts ~1 Billion Years after the Big Bang
我们报告的[CII]和OH的发射对与z=5.3亚毫米星系（SMG）AzTEC-3的星系原星团中心的干涉成像，使用阿塔卡马大（分）毫米阵列（ALMA）。我们检测到强大的[CII]，OH，和休息帧157.7微米连续发射向SMG。[CII]辐射分布在3.9 kpc的尺度上，意味着动力学质量为9.7 x 10^10 Msun，恒星形成率（SFR）表面密度为Sigma_SFR = 530 Msun/yr/kpc 2。这表明AzTEC-3在Sigma_SFR形成恒星，接近辐射压力支持盘的爱丁顿极限。我们发现，OH的排放是轻微的蓝移相对于[CII]线，这可能表明与恒星暴的峰值阶段的分子外流。我们还检测和动态解决[CII]发射超过7.5千秒差距的规模对一个三重莱曼break星系与中等UV为基础的SFR在原星系团在95千秒差距的投影距离SMG。这些星系在连续谱中没有被探测到，这表明远红外SFR <18-54 Msun/yr，与基于紫外线的估计22 Msun/yr一致。这些星系的光谱能量分布与附近的螺旋星系和星暴星系不一致，但与矮星系相似。这与对年轻恒星爆发的预期是一致的，没有明显的老年恒星星族。这表明这些星系是富含金属的，但没有严重的尘埃遮蔽，z>5的“正常”恒星形成星系，表明ALMA可以在非常早期的宇宙中检测到“典型”星系中的星际介质。
2014-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Where do z~2 Submillimeter-Emitting Galaxies Lie On the Black-Hole-Spheroid Mass Plane?
亚毫米辐射星系（SMG）是一个具有z~2辐射发光的系统，具有高能星暴和活动星系核活动。SMG可能代表了一个快速增长阶段，每个大质量星系都经历了这个阶段，然后才躺在本地宇宙中建立良好的黑洞-球体质量关系上。在这里，我们简要讨论了Alexander等人（2008）的最新结果，我们使用黑洞维里质量估计器估计了SMG中黑洞的质量，发现典型SMG的M_BH约为6 × 10^7 M_solar。结果表明，z~2处SMG的黑洞-椭球质量比明显低于局域宇宙中大质量星系的质量比，比z~2类星体和射电星系的黑洞-椭球质量比低一个数量级以上。我们证明，SMG及其后代不能躺在类星体射电星系的z~2黑洞-球体质量关系的升高，而不过度产生最大质量的黑洞（M_BH~10^9 M_solar）的空间密度，除非SMG的星系球体是一个数量级低于通常假设（M_SPH~10^10 M_solar）。我们还表明，典型SMG的相对黑洞-球体增长率似乎不足以显著增加黑洞-球体质量比，而不需要长的占空比（~10^9年），并认为更多的活动星系核占主导地位的阶段（例如，光学上明亮的类星体）需要显著地将SMG（及其后代）向上移动到黑洞-球体质量平面。
2009-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Diagnosing deceivingly cold dusty galaxies at 3.5<z<6: a substantial population of compact starbursts with high infrared optical depths
利用NOEMA和ALMA的3 mm线扫描，我们通过固体探测[CI]（1-0）和CO跃迁，测量了6个新尘埃星系在3.5<z<4.2处的光谱红移。样品选自COSMOS和GOODS-North超退混星表，远红外测光红移z>6，基于已知亚毫米星系z=4- 6的模板红外光谱能量分布（SED）。尘埃SED分析解释了从看似冷的尘埃温度（Td）和陡峭的瑞利-金斯（RJ）的斜率，提供了额外的例子，冷尘埃星系的影响宇宙微波背景（CMB）的照片z高估。因此，我们研究的一般性质的放大样本的10个"冷”尘埃星系超过3.5<z<6。我们的结论是，这些星系表面看似寒冷，但实际上在其恒星爆发的核心是温暖的。几条证据支持这一假设：（1）光学薄模型的高红外表面密度和冷Td似乎违反了Stefan-Boltzmann定律;（2）光学薄尘埃团的气体质量与动力学和CI光度的估计不一致;（3）暗示的高恒星形成效率与冷Td相矛盾;（4）即使使用较低的光学厚度的尘埃团，也意味着高FIR光学深度。这项工作证实了在z>~4处存在着大量具有欺骗性的寒冷、致密的尘埃星暴星系，以及CMB对其RJ观测值的严重影响，为早期宇宙中光学厚尘埃的诊断铺平了道路。传统的气体质量估计的基础上RJ尘埃连续光度隐含假设一个光学薄的情况下，高估了气体质量的2- 3倍，平均在致密的尘埃恒星形成星系。
2023-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
