z~2.5超亮红外星暴星系中水超脉泽发射存在的约束条件

斯皮策类星体和ULIRG演化研究（QUEST）。IV。1-Jy超铝红外星系与帕洛马-绿类星体的比较

Spitzer Quasar and ULIRG Evolution Study (QUEST). IV. Comparison of 1-Jy Ultraluminous Infrared Galaxies with Palomar-Green Quasars

本文报道了用Spitzer红外光谱仪（IRS）对z ~ 0.3$范围内的74个超亮红外星系（ULIRGs）和34个Palomar-Green（PG）类星体的综合研究结果。用六种独立的方法对这些系统中核活度对辐射热光度的贡献进行了定量，这些方法跨越了一个波长范围，平均结果一致性在~ +/-10-15%之间。在ULIRGs中，AGN的平均贡献率约为35- 40%，在“冷”（f25/f60 =< 0.2）光学分类的类HII ULIRGs和LINER ULIRGs中，AGN的平均贡献率约为15-35%，而在温暖的Seyfert 2 ULIRGs和Seyfert 1 ULIRGs中，AGN的平均贡献率分别约为50%和75%。这个数字在PG类星体中超过了~80%。ULIRG属于三种不同的活动星系核类型之一：（1）具有小折射率和大PAH等效宽度的物体是高度星暴主导的;（2）具有大折射率和中等PAH等效宽度的系统具有较大的活动星系核贡献，但仍然倾向于星暴主导;（3）具有小折射率和小PAH等效宽度的ULIRG拥有至少与星暴一样强大的活动星系核。活动星系核在第2类超红外星系中的贡献比其他天体更不确定，我们不能正式排除这些天体代表一种物理上不同类型的超红外星系的可能性。沿着序列（1）-（2）-（3）观察到一种形态趋势，与标准ULIRG-QSO演化情景大体一致，并暗示在合并演化的中间阶段有一个广泛的灭绝高…

z = 1.135的超亮红外星系中的恒星星族和尘埃消光

Stellar population and dust extinction in an ultraluminous infrared galaxy at z=1.135

我们提出了详细的光学远红外观测SST J1604 + 4304，在z = 1.135的ULIRG。通过分析恒星吸收谱线，即光谱中的CaII H & K线和Balmer H线，导出了恒星星族年龄的上限。在此约束下，采用最小{chi}^2方法，将恒星星族模型拟合到0.44~5.8 μ m的SED观测值。我们发现以下属性。恒星群的年龄为40 - 200百万年，金属丰度为2.5 Z_{sun}。星光变红，E（B-V）= 0.8。变红是由前景的尘埃屏造成的，表明星爆点的尘埃已经耗尽，星爆点被尘埃壳层包围。红外（8 - 1000 μ m）光度为L_{ir} = 1.78 +/-0.63 * 10 ^{12} L_{sun}。这比从观测到的星光中预期的要大两倍，这表明要么1/2的星暴位置在紫外光波长下完全被遮蔽，要么1/2的L_{ir}来自活动星系核的辐射。推断的尘埃质量为2.0 +/-1.0 * 10^8 M_{sun}。这足以在星系周围形成一个光学深度E（B-V）= 0.8的壳层。从我们最好的恒星星族模型--一个年龄为4000万年的瞬时星暴，我们推断出每年19颗超新星（SNe）的速率。简单的分析模型意味着，当气体质量减少到星系质量的30%时，恒星中的Z_{sun}达到2.5 Z_{sun}。此时气体金属含量为4.8 Z_{sun}。气体与粉尘的质量比为120 +/-73。推断的粉尘产生率为0…

在高红移下发现一群热尘埃主导的、恒星形成的超铝质半导体

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。

超亮红外星系的恒星星族

Stellar populations of ultraluminous infrared galaxies

超亮红外星系（ULIRGs）根据星暴或活动星系核成分的优势有几种类型。我们对160个ULIRGs样本进行了恒星星族分析，以研究ULIRGs的演化。我们发现，中老年恒星星族的优势沿类HII ULIRGs，Seyfert-HII复合ULIRGs和Seyfert 2 ULIRGs的顺序增加。因此，典型的平均恒星年龄和恒星质量沿序列增加。比较由CO测量值估算的气体质量与由光谱估算的恒星质量，发现气体分数与恒星质量是反相关的。小质量的类HII ULIRG没有足够的气体和总质量，因此与大质量的Seyfert 2 ULIRG没有演化联系。只有大质量ULIRGs可能遵循向活动星系核演化的序列，而大质量类HII ULIRGs可能处于演化序列的较早阶段。

局部超亮红外星系内的康普顿厚活动星系核

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.

星暴星系中碳氧同位素比值：来自NGC253和Mrk231的新数据及其意义

On carbon and oxygen isotope ratios in starburst galaxies: New data from NGC253 and Mrk231 and their implications

使用IRAM 30米望远镜，CN和CO同位素已被测量到对附近的星爆星系NGC253和原型超亮红外星系Mrk231的中心区域。在NGC253中，12 C/13 C的比例为40 +-10。假设该比值也适用于CO排放气体，则得到16 O/18 O = 145 +-36和16 O/17 O = 1290 +-365，32 S/34 S比值接近于对本地星际介质测量的比值（20 - 25）。对于12C_（16）O和12C_（18）O J = 1 - 0，NGC_（253）和Mrk_（231）之间的峰线强度比约为100，而对于13C_（16）O J = 1 - 0，峰线强度比约为250。在Mrk 231的J = 1 - 0和2 - 1跃迁中，13CO和C18O的强度表明12C/13C~100和16O/18O~100，与演化较少的超铝合并Arp 220的值一致。此外，考虑到其他河外星系的数据，12 C/13 C的比值似乎在一个完整的数量级上变化，从超亮高红移星系的> 100到更接近本地星系的~100，再到没有经历大规模合并的较弱恒星爆发的~40，再到银河系中央分子带的25。12C主要是在大质量恒星中合成的，而13C主要是由寿命较长的低质量恒星在后期喷出的，这与我们的碳同位素比随时间下降和金属丰度上升的结果在定性上一致。然而，需要强调的是，无论是引发核星爆的低加工物质的注入，还是新形成的大质量恒星的…

发光和超铝红外星系中复杂的射电光谱能量分布

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。

GOODS-Herschel和CANDELS：z~2处超铝红外半导体的形貌

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…

超铝红外镓全样品中埋藏活动星系核的Spitzer红外低分辨光谱研究

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。

70微米选定星系的中心能量源：星爆还是AGN？

The central energy source of 70micron-selected galaxies: Starburst or AGN?

我们提出了第一次活动星系核普查的61个星系的样本选择在70微米，一个波长，这应该强烈有利于恒星形成系统的检测。为了这项研究的目的，我们利用深钱德拉X射线和斯皮策红外（3.6- 160微米）的数据，以及光学光谱和测光从深河外进化探测器2（DEEP 2）调查的扩展增长带（EGS）领域。我们研究了谱线诊断（[OIII]/Hbeta和[NeIII]/[OII]比，Hdelta Balmer吸收线等效宽度和4000 Ang断裂的强度），X射线光度和光谱能量分布（SED）。我们发现，70微米的来源正在经历星爆事件，因此其特点是年轻恒星占主导地位。此外，13%的源显示出活动星系核的特征，因此可能拥有活动星系核。当样品分裂成星暴（SBs，10^10<L_IR<10^11L_solar）、亮红星系团（LIRGs，10^11<L_IR<10^12L_solar）和超亮红星系团（ULIRGs，10^12 <L_IR<10^13L_solar）时，活动星系核的比例分别为0%、11%和23%，显示出随着总红外光度的增加而增加。然而，通过检查源的全色SED，我们得出的结论是，虽然AGN在61个物体中的1个中具有重要的能量，但所有70微米选定的星系主要由恒星形成提供动力。

核活动作为超亮红外星系动力源的作用

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。

星暴还是AGN在亚毫米级发光候选体AGN中占优势？

Starburst or AGN Dominance in Submillimetre-Luminous Candidate AGN?

人们普遍认为，超亮红外（IR）星系和活动星系核（AGN）的活动是由星系相互作用和合并触发的，其活动峰值出现在z~2处，那里的亚毫米星系比当地的超亮红外星系多数千倍。在这幅演化图景中，亚毫米星系（SMG）将拥有一个活动星系核，活动星系核最终将成长为一个强大到足以吹走所有气体和尘埃的黑洞（BH），留下一个光学发光的类星体。为了探索这一进化序列，我们集中在“缺失环节”的来源，这表明强烈的星爆（SB）和活动星系核的签名，以确定如果SB是主要的电源，即使在SMG时，我们有证据表明，活动星系核是目前从他们的IRAC颜色。确定活动星系核是否存在的最好方法是用斯皮策IRS在中红外波段寻找它们的特征，因为即使是深X射线观测也常常无法识别出活动星系核存在于尘埃遮蔽的SMG中。我们提出了我们的审计结果的恒星形成和活动星系核之间的能量平衡在这个特殊的子人口的SMG-在BH已经明显增长，开始加热尘埃排放。

29个超铝红外探测器中~（12）CO J=1-->0的红移搜索接收观测

The Redshift Search Receiver Observations of 12CO J=1-->0 in 29 Ultraluminous Infrared Galaxies

本文介绍了利用五院射电天文台14米望远镜的红移搜索接收机（RSR）对超亮红外星系（ULIRGs）进行的~（12）CO J=1->0观测。RSR是一种新型的双光束双偏振接收机，配备了超宽带光谱仪后端，正在作为大型毫米波望远镜的设施接收机建造。我们的样本由29个红移范围为0.04-0.11的ULIRGs组成，其中包括10个没有12 CO测量的天体。我们已经检测到27个系统（检测率为93%），包括9个首次在CO中检测到的ULIRG。我们的研究使具有CO测量的局部ULIRG的数量增加了约15%。CO线光度L '_CO与远红外光度L_FIR有很好的相关性，遵循其他本地ULIRGs的一般趋势。然而，与以前的调查相比，我们更深入地探讨了低CO光度端的ULIRG人口作为一个单一的研究，包括一些CO微弱的对象在样本中。结果发现：（1）ULIRG星族与局域类星体在L_FIR-L '_CO（“恒星形成效率”）空间中的过渡更为平滑;（2）L_FIR-L'_CO通量比的范围比以前报道的更宽（~60--1000 L_sun/[K km/s/pc^2]）。在我们的新调查中，我们还发现了少数具有极端L_FIR/L '_CO的ULIRG，这是已知罕见的。中红外颜色和无线电过剩的56个本地ULIRGs作为一个功能的FIR到CO流量比的检查和比较与螺旋/星暴星系和低Z类星体。在本文中，我们使用一个大样本的本地ULIRG…

暗视类星体和星暴的中红外诊断模型

Modeling Mid-Infrared Diagnostics of Obscured Quasars and Starbursts

我们分析了活动星系核（AGN）和中红外线流量之间的联系，使用尘埃辐射转移计算的恒星爆发实现流体动力学模拟。专注于星系尘埃的影响，我们评估诊断通常用于解开AGN和恒星形成的超亮红外星系（ULIRGs）。我们研究这些量作为时间的函数，视角，尘埃模型，活动星系核光谱，并在合并模拟活动星系核的强度代表两个可能的极端的ULIRG人口：一个是典型的富含气体的合并在z ~ 0，另一个是非常模糊的恒星爆发的特征在z ~ 2至4。这个高度模糊的爆发开始于恒星形成主导的PAH发射，结束于大约10^9年的红色近红外颜色。在活动星系核最明亮的合并阶段，尘埃模糊了活动星系核的近红外特征，减少了多环芳烃（PAHs）的相对排放，并增强了硅酸盐颗粒对9.7微米的吸收。虽然一般与以前的解释一致，我们的结果意味着没有这些指标可以明确地估计AGN光度分数在所有情况下。出于模拟的动机，我们表明，在9.7微米的消光功能，PAH的强度，和近红外斜率的组合，可以同时约束AGN分数和尘埃颗粒分布的范围广泛的遮蔽。我们发现，这一指标，访问詹姆斯韦伯太空望远镜，可以估计活动星系核的功率一样紧密的硬X射线通量单独，从而提供了一个有价值的未来的交叉检查和约束遥远的ULIRGs的大样本。

首次用Spitzer探测超铝X射线源中的[O IV ] II。Holmberg II ULX中高亮度的证据

The First Detection of [O IV] from an Ultraluminous X-ray Source with Spitzer. II. Evidence for High Luminosity in Holmberg II ULX

这是两篇论文中的第二篇，研究了斯皮策红外光谱仪（IRS）对霍姆伯格II号超铝X射线源（ULX）的观测。在这里，我们进行详细的光电离建模的红外线。我们的分析表明，[O IV] 25.89 $μ$ m发射线的亮度和形态是由软X射线和远紫外线（FUV）辐射的双系统的吸积盘的光致电离和不一致的窄光束。我们表明，发射星云是物质的视线方向和东方的约束，并可能辐射约束到西方。需要超过10 $^{40}$ erg s $^{-1}$的热光度来产生测量的[O IV]通量。我们使用建模和以前发表的研究得出结论，冲击可能贡献很小，如果在所有，在Holmberg II ULX观察到的高电离线通量。此外，我们发现伴星的光谱类型对[O IV]发射的预测强度有着令人惊讶的强烈影响。这一发现可以解释某些含有黑洞双星的星暴系统中[O IV]的起源。

z>1时亚毫米级微弱恒星形成超铝半导体中的分子气体

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…

星暴合并中多相星系风的复杂结构

The Complex Structure of the Multi-Phase Galactic Wind in a Starburst Merger

通过Na I D $λλ5890, 5896$吸收线偶线，在许多超亮红外星系（ULIRGs）中观测到了中性外流。首次利用Gemini North上的积分场单元（IFU）对ULIRG（F10565+2448）中的冷中性外流进行了二维运动学分析，并观测了Na I D特征。同时，我们用[NII]和H $α$的发射线绘制了电离流出图。我们发现一个系统的旋转曲线，这是一致的分子盘从以前的CO观测确定的旋转。吸收线显示出核流出的证据，径向范围至少为3千秒差距，与以前的观测结果一致。Na I D线的强度有很强的，空间分辨的相关性与变红，这表明尘埃是存在于流出。令人惊讶的是，中性气体的流出速度显示出强烈的不对称性，其形式为与盘旋转符号相反的主轴梯度。这与随星系旋转的夹带物质或倾斜的短轴流出不一致。我们假设这种不寻常的行为是由于周围气体分布的不对称性。我们还看到不对称的电离流出的证据，在发射线速度图，这似乎是从中性流出解耦。我们的研究结果加强了这样一个假设，即ULIRG外流在形态上不同于那些在更安静的盘星系。

Tracing the Evolution of Ultraluminous Infrared Galaxies into Radio Galaxies with Low Frequency Radio Observations

We present radio observations of ultraluminous infrared galaxies (ULIRGs) using the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) and combine them with archival multi-frequency observations to understand whether ULIRGs are the progenitors of the powerful radio loud galaxies in the local Universe. ULIRGs are characterized by large infrared luminosities ($L_{IR}>$10$^{12}$L$\odot$), large dust masses ($\sim10^{8}M_{\odot}$) and vigorous star formation (star formation rates $\sim$10-100 $M_{\odot}~$yr$^{-1}$). Studies show that they represent the end stages of mergers of gas-rich spiral galaxies. Their …