Evolving Starburst Modeling of FIR/sub-mm/mm Line Emission. III. Application to Nearby Luminous Infrared Galaxies
在以前的工作中，我们发现观测到的星暴星系（M 82）的FIR/sub-mm/mm线光谱可以成功地模拟在一个巨大的分子云（GMCs）和壳的合奏的演化方案，这样的研究可以有效地约束年龄（s）或恒星形成的历史的星暴星系。在本文中，我们提出了一个初步的研究使用的模板的合奏不断发展的GMCs/壳，我们开发的M 82。我们应用该模型来代表在一个著名的样本附近的亮红外星系（LIRGs）的星爆演化的各个阶段。通过这种方式，我们试图解释分子激发程度与远红外（FIR）与$^{12}$ CO（或简称CO）光度之比之间的关系，以可能反映其核区域内恒星形成活动演化的不同阶段。
2010-04-23 astro-ph.CO
Near-infrared adaptive optics imaging of infrared luminous galaxies: the brightest cluster magnitude - star formation rate relation
我们首次在近红外波段建立了星系中最亮超星团星等与宿主恒星形成率之间的关系。数据来自一个统计样本的~ 40个明亮的红外星系（LIRGs）和星爆利用K波段自适应光学成像。在将观察到的关系扩展到较长波长的同时，受消光效应的影响较小，它也推动了更高的SFR。我们得到的关系式M_K ~ -2.6logSFR与以前在光学和较低SFR下导出的关系式相似。然而，它不适合与一个单一的光学近红外颜色转换的光学关系，这表明系统的消光和/或年龄的影响。虽然这种关系与样本大小的解释大致一致，但我们认为这种关系的物理原因也是可能的。特别是，该关系的分散度小于纯随机抽样的预期，强烈表明物理约束。我们还推导出一个可量化的关系捆绑在一起集群内部的影响和主机SFR属性可能解释所观察到的最亮的SSC幅度与SFR的依赖性。
2013-08-28 astro-ph.CO
AKARI IRC infrared 2.5-5 micron spectroscopy of a large sample of luminous infrared galaxies
我们利用AKARI IRC对60个红外光度L（IR）= 10^11-12 Lsun的亮红外星系（LIRGs）和54个L（IR）> 10^12 Lsun的超亮红外星系（ULIRGs）进行了系统的2.5-5微米红外光谱分析。AKARI IRC无狭缝光谱使我们能够探测这些星系的全方位发射，包括空间扩展的成分。3.3微米的多环芳烃（PAH）的发射功能，氢复合发射线，和各种吸收功能的检测，并用于调查这些星系的属性。由于尘埃消光在红外波段的影响相对较小，因此可以对这些尘埃星系的数量进行定量讨论。对于明确可检测的Br β（2.63微米）和Br α（4.05微米）的发射线的来源，通量比被发现是类似的情况下B理论预测。根据3.3微米PAH和Br α发射估算了星暴亮度，两者大致一致。除了检测到的星暴活动，一个显着的一部分，观察到的源显示签名的模糊活动星系核，如低PAH等效宽度，大光学深度的尘埃吸收功能，和红色连续发射。在光学非塞弗特星系的光学难以捉摸的掩埋活动星系核的能量的重要性往往会增加星系红外光度增加，从LIRGs ULIRGs。
2010-08-20 astro-ph.CO
Infrared Classification and Luminosities For Dusty AGN and the Most Luminous Quasars
本文给出了125个来自Swift Burst Alert Telescope样品的硬X射线活动星系核（14-195 keV）和32个来自混响映射的具有黑洞质量的活动星系核的中红外光谱测量结果。发射或吸收的9.7 μ m硅酸盐特征定义了一个红外活动星系核分类，描述了活动星系核是否通过尘埃云观测到，表明55%的BAT活动星系核通过尘埃观测到。中红外尘埃连续发光度被证明是活动星系核内禀发光度的一个很好的指示器，与硬X射线发光度密切相关，log vLv（7.8 μ m）/L（X）= -0.31 +-0.35，并且与硅酸盐发射或吸收确定的分类无关。尘埃光度与黑洞质量密切相关，log vLv（7.8 μ m）=（37.2 +- 0.5）+ 0.87 log BHM（单位为erg/sec），BHM（单位为太阳质量）。通过比较斯隆数字巡天光学发现的类星体与宽视场红外巡天探测器在22 μ m处的测光发现的100个最明亮的1型类星体，使用IRS光谱确定的经验模板缩放到静止帧7.8 μ m。最明亮的SDSS/WISE类星体在所有1.5 < z < 5的情况下都具有相同的最大红外光度，达到总红外光度L（IR）= 10^14.4太阳光度。与Spitzer和WISE巡天观测的尘埃遮蔽星系相比，我们没有发现最大红外光度超过光学发现类星体最大红外光度的超亮遮蔽类星体的证据。将从静止坐标系光学或紫外光光度估计的辐射…
2012-11-04 astro-ph.CO
H_2 emission arises outside photodissociation regions in ultra-luminous infrared galaxies
超亮红外星系是宇宙中最明亮的天体之一，被认为是由激烈的恒星形成提供动力。已经表明，在这些物体中，在中红外波长处观察到的分子氢的旋转谱线不受尘埃遮蔽的影响，从而使这种发射的激发源未得到解决。在这里，我报告了斯皮策太空望远镜对超亮红外星系的档案数据的分析，并证明了恒星形成区域被埋在光学厚的气体和尘埃云内，因此尘埃遮蔽影响恒星形成指标，但不影响分子氢。因此，我确定H_2的发射与埋藏的星暴活动不是同空间的，而是起源于遮蔽区域之外。这是相当令人惊讶的光的标准观点，H_2的排放是直接与恒星形成活动。相反，我认为这些物体中的H_2辐射会追踪周围物质中的激波，而这些激波又会通过与附近星系的相互作用而被激发，并且通过H_2辐射冷却的强大的大尺度激波可能比以前认为的要普遍得多。在早期宇宙中，这一过程增加了H_2的排放，可能会加速物质的冷却，因为它坍缩形成了第一批恒星和星系，并使这些第一批结构更容易观察到。
2010-05-20 astro-ph.CO
A Spitzer Study of Interacting Luminous and Ultra-Luminous Infrared Galaxies
我们用斯皮策太空望远镜对28个发光星系（11 < log（LIR/L_odot）< 12，LIRGs）和超发光红外星系（log（LIR/L_odot）> 12，ULIRGs）进行了巡天。许多这样的星系被发现成对或协会，并由核活动或恒星形成提供动力（Sanders & Mirabel 1996）。我们的主要目标是了解恒星暴增和活动星系核在相互作用系统中的相对重要性。在这些相互作用的星系中活动星系核和恒星暴增的频率与它们的光度有关吗？活动星系核的合并阶段和频率的重要性是什么？我们提出了我们的结论和诊断图的基础上观察到的近红外线和比较研究仅基于光学数据。
2012-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
IRMaGiC: Extending Luminous Red Galaxy Selection into the Infrared with Joint Rubin Observatory's Large Survey of Space Time and Roman's High Latitude Imaging Survey
Duke University（杜克大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Stanford University（斯坦福大学）
IRMaGiC算法通过整合红外数据提升高红移下恒亮红星系的红序列校准和红移估计精度，改进了传统方法的性能。
2026-04-21 astro-ph.CO
The ~0.9 mJy sample: A mid-infrared spectroscopic catalog of 150 infrared-luminous, 24 micron selected galaxies at 0.3<z<3.5
本文给出了斯皮策河外首次巡天中150个红外发光星系的中红外光谱表。样品被选择为在24微米处比~0.9 mJy更亮，并且其具有在范围[0.3，3.5]中的z分布，其中峰在z = 1处。它主要包括z> 1的超亮红外星系和z <1的亮红外星系，根据它们的单色14微米光度估计。光谱主要由活动星系核（AGN）连续体控制的源数量为49个，而39个源具有强烈的恒星形成相关特征。对于这种分类，我们使用了11.3微米多环芳烃（PAH）特征的等效宽度（EW）。几个中/高z星爆有较高的PAH EW比当地ULIRGs。随着z和光度的增加，AGN的活动增加，观察到的基础上减少EW的多环芳烃和增加的[NeIII]/[NeII]比。光谱叠加导致检测到3.3微米PAH、H2 0 - 0 S（1）和S（3）线以及[NeV]线。我们观察到的多环芳烃的流量比在堆叠的光谱中的红外发光星系的z或光度，这不是由于消光效应的差异。当将观察到的星系放置在红外颜色图上时，我们发现定义AGN的楔形包括大多数具有连续谱主导光谱的源，但也包含许多星暴。11.3微米PAH EW和从HST数据测量的H波段有效半径的比较表明，EW> 2微米的源通常比~3 kpc更延伸。然而，有没有很强的相关性之间的MIR光谱类型和近红外范围的来源。[摘要]。
2009-06-29 astro-ph.CO
ALMA Detection of the Vibrationally Excited HCN J=4-3 Emission Line in the AGN-Hosting Luminous Infrared Galaxy IRAS 20551-4250
我们目前的结果，从我们的ALMA周期0的观测，在周围的HCN，HCO+，和HNC J=4-3过渡线的频率，在z=0.043的发光红外星系IRAS 20551-4250，这是已知的主机一个积极重要的模糊AGN。除了目标HCN、HCO+和HNC J=4-3发射谱线之外，还观察到另外两条强发射谱线，我们将其归因于H2S和CH 3CN（+CCH）。HCN与HCO+ J=4-3的流量比（~0.7）高于我们在ALMA第0周期计划中观测到的其他恒星爆发主导星系（~0.2）。我们尝试性地（~5 sigma）探测到振动激发（v2=1）HCN J=4-3（l=1f）发射线，这对于测试HCN的红外辐射泵浦方案是重要的。这是第二次在外部星系中探测到这种分子转变。最有可能的原因是，这种检测不仅是高通量的发射线，而且在这个星系中观察到的小分子线宽，这表明HCN的振动激发可能是相对常见的活动星系核托管星系。
2013-08-20 astro-ph.CO
A CO(3-2) survey of a merging sequence of luminous infrared galaxies
亮红外星系（$L_{\rm{IR}}>10^{11} L_{\odot}$）通常与相互作用的星系系统有关，并被认为是由合并引起的星爆和/或尘埃所驱动的。在这样的系统中，致密的恒星形成分子气体的演化作为合并分离的函数是特别感兴趣的。在这里，我们提出的CO（3-2）发射的观测样本的明亮的红外星系合并，跨越一系列的星系星系分离。通过检查CO（3-2）/CO（1-0）线比$r_{31}$作为合并程度的函数来研究分子气体的激发。我们发现这些线比$r_{31}$与动力学温度$T_k$ =（30- 50）K和气体密度$n_{\rm{H}_2}=10^3 \rm{cm}^{-3}$相一致。我们还发现$r_{31}$和合并进程和恒星形成效率（$L_{\rm{fIR}} / L_{\rm{CO(1-0)}}$）之间的弱相关性。这些相关性表明，随着合并的进行和恒星形成效率的提高，气体激发的趋势会增加。最后，我们计算了CO（3-2）线的贡献，850 $μ$ m与SCUBA测量的流量，这被认为是显着的（$\sim$ 24%）。
2010-04-19 astro-ph.CO
The evolutionary connection between QSOs and SMGs: molecular gas in far-infrared luminous QSOs at z ~ 2.5
利用IRAM Plateau de Bure干涉仪观测了Herschel-ATLAS巡天中两个z ~ 2.5的远红外发光类星体的~（12）CO（3-2）辐射。这些远红外明亮的类星体被选中具有超大质量黑洞（SMBH），其质量与z ~ 2.5的亚毫米星系（SMG）中的质量相似;使它们成为从超亮红外星系阶段过渡到亚毫米昏暗，无遮蔽类星体的理想候选系统。我们检测到12 CO（3-2）的排放，从这两个类星体，我们比较重子，动力学和SMBH质量的SMG在同一时期。我们发现，这些远红外明亮的类星体有类似的动力学，但较低的气体质量比SMG。特别是，我们发现远红外明亮的类星体比SMG少了约50+-23%的温暖/致密气体，这与以前的结果相结合，表明类星体缺乏SMG中看到的扩展的冷气体库，表明它们处于不同的演化阶段。这与远红外明亮类星体代表一个短暂（~ 100万年）但无处不在的阶段的假设是一致的，在转换的尘埃模糊，气体丰富，恒星爆发为主的SMG到清晰，气体贫乏，类星体。
2012-06-20 astro-ph.CO
The physical scale of the far-infrared emission in the most luminous submillimetre galaxies II: evidence for merger-driven star formation
利用亚毫米波阵列（SMA）对COSMOS场中的两个极端明亮（L_{IR} >10^{13} L_sun）亚毫米波选择星系（SMG）进行了高分辨率345 GHz干涉观测。这两个目标以前都被SMA在其紧凑的配置中检测到为未解析的点源，也是在345 GHz。这些新的数据，提供了一个因素的~3的分辨率提高，使我们能够直接测量的物理规模的远红外线在亚毫米。这两个目标的可见度函数显示了在0.5-1角秒尺度上的结构的重要证据，在z=1.5时转化为5-8千秒差距的物理尺度。我们的结果是一致的角度和物理尺度的高分辨率SMA后续，以及无线电连续谱和CO的大小的两个发光物体。这些相对紧凑的尺寸（<5-10 kpc）强烈支持合并驱动的恒星爆发，而不是扩展的富含气体的磁盘，作为形成SMG的首选通道。对于最明亮的天体，导出的大小也可能有重要的物理后果;在一系列简化的假设下，我们发现这两个天体特别是正在形成接近或处于爱丁顿极限的恒星。
2010-03-22 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
AKARI Detections of Hot Dust in Luminous Infrared Galaxies
我们提出了一个新的活动星系核（AGN）的AKARI中红外（MIR）全天巡天的目录确定的样本。我们的MIR搜索在探测活动星系核方面具有优势，这些活动星系核由于消光而在光学波长处被遮蔽。我们首先选择了F（9微米）/F（KS）>2的AKARI 9微米多余源，其中KS星等取自2微米全天巡天。然后，我们用AKARI/IRC获得了后续的近红外光谱，以确认过量是由热尘埃引起的。我们还获得了光学光谱与Kast双摄谱仪上的Shane 3米望远镜在利克天文台。在此基础上，我们在两个亮红外星系中探测到了特征温度为~ 500 K的热尘埃。热尘埃被怀疑与活动星系核有关，活动星系核的非恒星活动不是在光学波段，而是在近红外和中红外波段，即，它们隐藏着活动星系核与光学选择的活动星系核群体中的宿主星系相比，宿主星系的恒星质量为4-6 × 10^9太阳质量的恒星是很小的。这些天体在以前的巡天中被遗漏了，这表明了AKARI和平号全天巡天的能力，它可以扩大活动星系核的搜索范围，包括更严重遮蔽的天体。根据我们目前的数据，不能完全排除存在多个尘埃星团和大质量恒星。
2011-03-23 astro-ph.CO
The merger-driven evolution of warm infrared luminous galaxies
我们提出了一个合并驱动的演化模型，生产的发光（LIRGs）和超亮红外星系（ULIRGs）与温暖的红外颜色。我们的研究结果表明，模拟气体丰富的主要合并，包括恒星形成，黑洞增长，和反馈可以产生温暖的（U）LIRGs。我们还发现，虽然温暖的演化阶段与活动星系核活动的增加，恒星形成本身可能足以产生温暖的红外颜色。然而，过渡可以完全抑制-即使有一个显着的活动星系核的贡献-当我们假设一个单相ISM，这最大限度地减少。最后，我们的演化模型与局部LIRG和ULIRGs的25至60微米通量密度比与L_HX/L_IR关系一致，并预测了在固定L_HX/L_IR下观察到的红外颜色散射。因此，我们的模型在解释暖红外颜色时提出了一个警告：虽然与活跃的黑洞生长周期有关，它们可能是由恒星形成和活动星系核活动的复杂混合物产生的，中间是冷恒星形成占主导地位的阶段和一个明亮的，清晰的类星体
2009-04-01 astro-ph.CO
ASTE Simultaneous HCN(4-3) and HCO+(4-3) Observations of the Two Luminous Infrared Galaxies NGC 4418 and Arp 220
本文报道了利用阿塔卡玛亚毫米波望远镜实验（ASTE）对两个亮红外星系NGC 4418和Arp 220的HCN（J = 4 -3）和HCO+（J=4-3）的观测结果。ASTE宽带相关器提供了HCN（4-3）和HCO+（4-3）谱线的同时观测，并精确确定了它们的通量比。这两个星系都显示出高的HCN（4-3）与HCO+（4-3）的流量比>2，可能是由于活动星系核相关的现象。HCN（HCO+）的J = 4-3到J = 1-0的跃迁通量比与两种源中完全热化（亚热激发）气体的预期通量比相似，尽管HCN的临界密度较高。如果我们假设碰撞激发并忽略红外辐射泵浦过程，我们的非LTE分析表明HCN示踪气体的密度明显高于HCO+。在Arp 220中，我们根据速度信息将双峰HCN（4-3）发射分为东、西两个核。我们证实，东部的核显示出更高的HCN（4-3）到HCN（1-0）的流量比，因此包含了大量的高激发态分子气体比西部的核。
2010-01-04 astro-ph.CO
Herschel observations and a model for IRAS 08572+3915: a candidate for the most luminous infrared galaxy in the local (z < 0.2) Universe
我们提出了赫歇尔光度学和光谱学，进行了赫歇尔ULIRG调查（HERUS）的一部分，和一个模型的红外到亚毫米辐射的超亮红外星系IRAS 08572+3915。该来源显示了已知最深的硅酸盐吸收特征之一，并且没有多环芳烃（PAH）排放。该模型表明，该天体是由一个活动星系核（AGN）提供动力的，它具有一个相当光滑的环面，几乎是从侧面观察的，还有一个非常年轻的星暴。根据我们的模型，活动星系核贡献了1.1 x 10^13 Lo总光度的90%，这比以前的估计高出5倍。亮度的大修正是由于最佳拟合环面的发射的各向异性。对于其他局部和高z类似物，可能需要类似的校正。这个修正意味着红移为0.05835的IRAS 08572+3915可能是最近的超亮红外星系，也可能是本星系（z < 0.2）宇宙中最亮的红外星系。IRAS 08572+3915显示了低的[CII]与IR光度比（log L_[CII]/ L_{IR} < -3.8），[OI] 63 μ m与[CII] 158 μ m的线比约为1，支持了本文提出的模型。
2013-09-26 astro-ph.CO
Spectroscopic Confirmation of a z=2.79 Multiply Imaged Luminous Infrared Galaxy Behind the Bullet Cluster
我们报告的光谱确认和高分辨率红外成像的z=2.79 triangle成像星系背后的子弹星系团。这个来源，斯皮策选择的发光红外星系（LIRG），证实通过多环芳烃（PAH）的功能，使用斯皮策红外光谱仪（IRS）和解决与HST WFC 3成像。在这个星系中，恒星质量为M*= 4 e9 Msun，是z>2的IRS研究的两个质量最小的星系之一，我们还探测到H_2S（4）和H_2S（5）纯转动线（3.1 σ和2.1 σ）--这是在高红移星系中首次探测到这些分子氢线。从分子氢谱线推断激发温度T=377+68-84 K。这些谱线的探测表明，温暖的分子气体质量是恒星质量的6（+36-4）%，这意味着星系中可能存在大量的冷分子气体。因此，未来的光谱观测在更长的波长与设施，如赫歇尔空间天文台，大毫米望远镜，阿塔卡马探路者实验（APEX），持有的承诺，精确地确定总分子气体质量。给出红移，并使用高分辨率成像的精确天体测量位置，我们还更新了放大率估计和导出的基本物理性质的系统。先前公布的总红外光度、恒星形成速率和尘埃温度的值在修正放大倍数后得到了证实;然而，我们发现PAH的发射比Pope等人（2008）报道的SMG和星爆的总红外和PAH光度之间的关系所预测的要强大约5倍。
2010-07-06 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
The high-density star formation typical of the merger/starburst events that power the large IR luminosities of Ultra Luminous Infrared Galaxies (ULIRGs) (L_{IR}>10^{12}Lsol) throughout the Universe results to extraordinarily high cosmic ray (CR) energy densities of U_CR~(few)x(10^3--10^4)U_{CR,Gal} permeating their interstellar medium (ISM), a direct consequence of the large supernovae remnants (SNRs) number densities in such systems. Unlike far-UV photons emanating from their numerous star forming sites, these large CR energy densities in ULIRGs will volumetrically heat and raise the ionizati…
2010-09-06 astro-ph.CO
A Herschel Survey of the [N II] 205 micron Line in Local Luminous Infrared Galaxies --- The [N II] 205 micron Emission as a Star Formation Rate Indicator
我们提出，第一次，统计研究[N II] 205 mciron线发射的本地亮红外星系的大样本使用赫歇尔光谱和光度成像接收器傅里叶变换光谱仪（SPIRE FTS）的数据。对于我们的星系样本，我们研究了[N II]光度（LNII）和总红外光度（LIR）之间的相关性，以及LNII/LIR比对LIR、远红外色（IRAS $f_{60}/f_{100}$）和[O III] 88微米与[N II]光度比的依赖性。我们发现，LNII与LIR几乎线性相关的非活动星系核星系（所有有$L_{IR} < 10^{12} L_solar$）在我们的样本，这意味着LNII可以作为一个SFR示踪剂，这是特别有用的高红移星系，将被观察到与即将到来的亚毫米光谱设施，如阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列。我们的分析表明，从平均LNII-LIR关系的偏差与示踪剂的电离参数，这表明在这种关系中的散射主要是由于在硬度的变化，和/或电离参数，在我们的样本中的源之间的环境银河系紫外线场。
2013-01-30 astro-ph.CO
Role of AGNs in the Luminous Infrared Galaxy phase since z ~ 3
为了了解星系演化过程中活动星系核（AGN）与恒星形成之间的相互作用，我们对COSMOS（Cosmic Evolution Survey）观测场的142个星系进行了X射线和70μm观测。我们的数据来自Chandra和XMM-Newton观测的X射线点源星表和Spitzer-MIPS观测的远红外70μm点源星表。虽然我们样品的IRAC [3.6μm]-[4.5μm]和[5.8μm]-[8.0μm]的颜色表明，只有约63%的源可以被归类为活动星系，但静止框架2-10 keV的光度占总红外光度的比例（8-1000μm）表明，所有样品的X射线光度都比纯恒星形成星系的预期值高，说明活动星系核存在于我们所有的来源中通过对X射线硬度比的分析，我们发现同时具有70μm和X射线探测的源相对于整个X射线选择源总体具有更高的硬度比，这表明在70μm探测源中存在更多的X射线吸收。此外，我们发现，70μm探测到的有和没有X射线发射的源的远红外颜色是相似的，这表明远红外发射可能主要由恒星形成提供动力。
2016-02-20 astro-ph.CO
Mid-infrared spectroscopy of infrared-luminous galaxies at z~0.5-3
我们目前的低分辨率中红外（MIR）光谱的70个红外发光星系获得的红外光谱（IRS）机载斯皮策。我们从欧洲大面积红外巡天（ELAIS）中选择S15 > 0.8 mJy和光度或光谱z > 1的源。大约一半的样本是光学类星体，而其余的源是星系，包括模糊的活动星系核和恒星爆发。我们使用众所周知的红外诊断，以及一个新的，我们建议，分为三种类型的源：那些占主导地位的一个unobscured活动星系核（类星体），模糊活动星系核，和星爆为主的来源。星暴集中在z ~ 0.6-1.0处，这得益于7.7微米的PAH谱带移至选定的15微米谱带，而AGN则分布在0.5 < z < 3.1范围内。恒星形成率（SFR）估计个别来源的PAH功能的光度。从具有可靠红移的所有源的合成光谱中获得了类星体和被遮蔽活动星系核中PAH平均光度的估计。类星体的估计平均SFR为50-100 Mo yr^-1，但隐含的远红外光度比通过对远红外光度学的叠加分析得到的结果低3-10倍，这表明来自活动星系核的高能光子破坏了PAH载体。在类似的MIR光度的类星体中，在被遮蔽的活动星系核中估计的SFR要高2-3倍。这种差异可能不仅仅是由于光度效应或选择偏差，而是可能表明遮蔽和恒星形成之间的联系。然而，观察到的硅酸盐吸收和近中红外光谱的斜率之间的相关性是兼容的活动星系核发射在这些源中产生的尘埃环的遮蔽。
2009-02-19 astro-ph.CO
Heavily Obscured AGN in High Redshift Luminous Infrared Galaxies
我们利用丰富的多波长的数据，可在钱德拉深场南（CDF-S），包括4毫秒钱德拉观测（最深的X射线数据），以寻找严重模糊的低光度活动星系之间的红外发光星系。特别是，我们得到了一个堆叠的休息帧的X射线光谱的样本的星系装箱在他们的红外光度或恒星质量。我们检测到一个显着的信号在E~1至8千电子伏，我们解释为起源于一个严重模糊的活动星系核在E>5千电子伏的组合与恒星形成过程中，在低能量的组合发射。我们进一步发现，这个活动星系核信号的相对强度随红外亮度的降低而衰减，这表明更明亮的红外光源具有更高的活动星系核分数。总之，这些结果强烈表明，在红外发光星系中存在大量的模糊AGN。使用宿主星系中恒星质量的样本，我们发现M>10^{11} Msun的源在E=6-7 keV处有显著的过量，这与大质量星系中大量被遮蔽的活动星系核人口一致。相比之下，对于质量较小的星系，没有发现活动星系核活动的有力证据。在高能量下的积分强度表明，总黑洞增长的一个重要部分，约22%，发生在严重模糊的系统中，即使在最深的X射线观测中也无法单独检测到。也有迹象表明，低光度，严重模糊的活动星系核的数量并没有随着红移而显着演变，与高光度源的强烈演变形成对比。
2010-09-13 astro-ph.CO
Population synthesis modelling of luminous infrared galaxies at intermediate redshift
发光红光星系（LIRGs）对于研究z=1到z=0的恒星质量的形成特别重要。我们在扩展的Chandra深场南z=0.7处对LIRGs样品进行了多波长研究，该样品由斯皮策空间望远镜上的MIPS在24 μ \m处选择，并在17个滤波器中检测。数据从近紫外线到中红外线。这个多波长数据集使我们能够对星系的光谱能量分布（SED）进行强有力的约束，从而有效地导出物理参数，如SFR，总红外光度，衰减参数和恒星形成历史。这项工作的一个重要组成部分是制定一个模拟目录，使我们能够有一个可靠性标准的派生参数。我们研究了LIRGs通过SED拟合代码CIGALE。首先，该代码根据Maraston恒星星族模型创建合成光谱。恒星星族光谱的衰减，通过使用一个合成的卡尔泽蒂为基础的衰减规律，然后添加尘埃排放的红外SED库。CIGALE的独创性在于，它使我们能够对受灰尘影响的紫外到红外波长范围进行一致的拟合。这种技术似乎是一个非常强大的工具，在这种情况下，我们可以访问一个数据集，在很宽的波长范围内进行良好的采样。我们能够推导出恒星形成的历史，并估计红外光度的分数再处理的活动星系核。我们研究了在70 μ \m探测到的我们星系的尘埃温度，发现它们比模型预测的要冷。我们还研究了SFR和恒星质量之间的关系，并没有发现它们之间的紧密相关性，而是一个平坦的分布和一个大的分散，这是解释在恒星形成历史的变化。
2010-07-27 astro-ph.CO
Luminous Infrared Galaxies with the Submillimeter Array: II. Comparing the CO(3-2) Sizes and Luminosities of Local and High-Redshift Luminous Infrared Galaxies
本文详细比较了一个本地的亮红外星系（U/LIRGs）和一个高红移星系（包括亚毫米选择星系（SMG）、类星体和莱曼破裂星系（LBG））的CO（3-2）发射分子气体。U/LIRG样本包括我们最近使用亚毫米波阵列进行的CO（3-2）测量，而高红移群体的CO（3-2）数据来自文献。我们发现L（CO（3-2））和L（FIR）的关系在五个数量级上是相关的，这表明CO（3-2）辐射中追踪的分子气体是尘埃星形成活动的一个强有力的示踪剂。从这个关系式的拟合中得到的接近单位斜率为0.93 +/- 0.03，表明恒星形成效率在不同类型的星系中是恒定的，在两个因素之内居住在非常不同的时代。CO（3-2）尺寸测量表明，局域U/LIRG（0.3 - 3.1 kpc）中的分子气盘比SMG（3 - 16 kpc）致密得多，SMG的尺寸尺度与我们样品中广泛分离的U/LIRG核的核分离（5 - 40 kpc）相当。我们认为，从这些结果中，SMG研究在这里主要是中间阶段合并，以及更宽的线宽产生的暴力合并的两个大规模的富含气体的星系发生在一个巨大的晕势深处。
2009-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel Observations of Far-Infrared Cooling Lines in intermediate Redshift (Ultra)-luminous Infrared Galaxies
本文报道了利用赫歇尔空间天文台的SPIRE-Fourier变换光谱仪（FTS）对一个中等红移（0.2<z<0.8）（超）亮红外星系（LIR>10^11.5 Lsun）样品的[CII] 158 μ m谱线进行光谱测量的第一批结果。这是第一次调查[CII]发射，一个重要的恒星形成的示踪剂，在红移范围内，宇宙的恒星形成率密度迅速增加。我们从超过80%的样品中检测到强的[CII] 158 um线发射。我们发现[CII]线是发光的，在我们光源的远红外连续发光度的（0.8-4）× 10 ^（-3）范围内，并且似乎是从分子云表面的光解离区域产生的。我们的中间红移（U）LIRGs中的L[CII]/LIR比平均比本地ULIRG大10倍。此外，我们还发现我们的样本中的L[CII]/LIR和L[CII]/LCO（1-0）比值与局域正常星系和高z恒星形成星系相似。在z~0.5的ULIRGs表现出许多相似的本地正常和高z恒星形成星系的属性。我们的研究结果强烈表明，在过去的50亿年里，亮红外星系的恒星形成区的性质可能发生了快速演变。
2014-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Here we explore the infrared (IR) properties of the progenitors of high-z quasar host galaxies. Adopting the cosmological, data constrained semi-analytic model GAMETE/QSOdust, we simulate several independent merger histories of a luminous quasar at z ~ 6, following black hole growth and baryonic evolution in all its progenitor galaxies. We find that a fraction of progenitor galaxies (about 0.4 objects per single luminous quasar) at 6.5 < z < 8 has an IR luminosity of L_IR > 10^13 Lsun (hyper-luminous IR galaxies; HyLIRGs). HyLIRGs progenitors reside in the most massive halos, with dark matter …
2018-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy-Wide Shocks in Late-Merger Stage Luminous Infrared Galaxies
我们提出了一个积分场光谱研究的两个附近的发光红外星系（LIRGs），表现出广泛的冲击激发的证据，正在进行的合并活动，IC 1623和NGC 3256。我们显示了仔细分离的重要性，由于冲击与激励HII地区和有用的IFU数据在解释LIRGs的复杂过程。我们的分析主要集中在发射线气体，这是广泛的两个系统，是由于丰富的正在进行的恒星形成，以及广泛的班轮一样的激发冲击。我们使用发射线比地图，线运动学，线比诊断和新的模型作为区分和分析这些系统中的冲击气体的方法。我们讨论了我们的研究结果如何通知合并序列与本地U/LIRGs和广泛的冲击激发的影响，对解释发射线光谱和导出量的本地和高红移星系。
2011-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
NuSTAR unveils a heavily obscured low-luminosity Active Galactic Nucleus in the Luminous Infrared Galaxy NGC 6286
我们报告了一个严重模糊的活动星系核（AGN）的检测在发光红外星系（LIRG）NGC 6286，确定在17.5 KS的NuSTAR观测。该源处于早期合并阶段，并作为我们正在进行的NuSTAR活动的一部分，在不同的合并阶段观察本地发光和超亮红外星系。NGC 6286在10 keV以上被清楚地检测到，通过包括准同步的Swift/XRT和存档的XMM-牛顿和钱德拉数据，我们发现该源被严重遮蔽[ $N_{\rm\,H}\simeq (0.95-1.32)\times 10^{24}\rm\,cm^{-2}$ ]，柱密度与康普顿厚度一致[CT，$\log (N_{\rm\,H}/\rm cm^{-2})\geq 24$ ]。NGC 6286的活动星系核具有低的吸收校正光度（$L_{2-10\rm\,keV}\sim 3-20\times 10^{41}\rm\,erg\,s^{-1}$），对系统能量的贡献为$\lesssim$ 1%.由于它的低光度，以前在软X射线波段（$<10$ keV）和红外波段进行的观测没有注意到埋藏的活动星系核的存在。NGC 6286具有多波长特征，这是具有相同红外光度和处于相同合并阶段的天体的典型特征，这可能意味着LIRGs中存在大量的低光度活动星系核，这些活动星系核只能通过敏感的硬X射线观测来检测。
2016-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Morphology and Molecular Gas Fractions of Local Luminous Infrared Galaxies as a Function of Infrared Luminosity and Merger Stage
我们提出了一个新的，详细的分析的形态和分子气体分数的完整样本的65个本地发光红外星系（LIRGs）从大天文台全天LIRG调查（GOALS）使用高分辨率$I$波段图像从哈勃太空望远镜，夏威夷大学2.2米望远镜和泛STARRS 1调查。我们的分类方案包括单个未受干扰的星系，小合并，和主要的合并，后者分为五个不同的阶段，从前第一近心通道，最后核合并。我们发现，主要的分子气体丰富的螺旋合并显然发挥了重要作用的所有来源与$L_{\rm IR} > 10^{11.5} L_\odot $，然而，低于这个亮度阈值，次要的合并和长期的过程占主导地位。此外，星系不会达到$L_{\rm IR} > 10^{12.0} L_\odot $，直到合并过程的后期，当两个磁盘接近最终合并。平均分子气体分数非相互作用和早期主要合并LIRG的MGF（$= M_{\rm H_2} / (M_* + M_{\rm H_2})$）为18 $\pm 2$ %，对于中期主要合并LIRG，其增加到33 $\pm 3$ %，与以下假设一致：在主要合并的早期-中期阶段，在大的银河系中心半径处，原子气体（HI）的大部分初始大储层被向内扫掠，在那里它被转化为分子气体（H $_2$）。
2016-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminous Red Galaxies: Selection and classification by combining optical and infrared photometry
本文介绍了一种结合光学和红外光度学的新方法来选择红移为$z > 0.6$的发光红镓。我们使用CFHTLS和HST的光学光度学，WISE卫星的红外光度学，以及DEEP 2星系红移巡天或COSMOS的光谱或光度学红移的组合来探索这种技术。我们提出了各种方法来测试我们的选择的成功，并提出了一组静止帧的颜色和红移的要求进行优化的方法。我们已经在两个不同的天空区域，宇宙和扩展的增长带（EGS）领域，以减少宇宙/样本方差的影响，测试了这种选择。我们已经使用这些方法来组装大样本的LRGs的两个不同的辅助程序的SDSS-III/ BOSS光谱调查的一部分。该技术目前正用于为SDSS-IV/eBOSS选择$\sim$ 600，000 LRG目标，SDSS-IV/eBOSS于2014年秋季开始观测，并将适用于拟议的DESI调查。我们已经发现这些方法可以有效地选择高红移LRG与最小的恒星污染，这是非常难以实现的选择依赖于光学测光。
2015-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of the most luminous, obscured AGN in galaxy assembly at z~2
我们目前的HST WFC 3 F160 W成像和红外光谱能量分布的12个非常明亮，模糊AGN在$1.8<z<2.7$，通过选择“热，尘埃模糊”中红外颜色。它们的红外光度跨越$2-15\times10^{13}$ L $_{\odot}$，使它们成为宇宙中最明亮的天体之一，在$z\sim2$。在所有情况下，红外辐射至少大部分是由活动星系核活动引起的。活动星系核的光度比亚毫米星系和其他中红外标准的活动星系核都要高。采用$G$、M $_{20}$和$A$形态学参数，结合传统的分类界限，推断四分之三的样本为合并。然而，我们的样本并没有显示出任何相关的形态参数和红外光度或活动星系核的分光度。此外，它们的不对称性和有效半径的分布与大质量星系在$z\sim2$的分布相同。我们的结论是，我们的样本是不优先与合并，虽然一个显着的合并分数仍然是合理的。相反，我们建议，我们的样本是在$z\sim2$的大质量星系人口的例子，窝藏一个短暂的发光，“闪烁”活动星系核，并在其中的$G$和M $_{20}$值已被扰动，由于活动星系核，和/或在一个由内而外的方式的凸起的最早形成阶段。此外，我们发现中心黑洞的质量组装在我们的样本中领先于任何凸起组件的质量组装。最后，我们推测，我们的样本代表了一小部分的紧凑的恒星形成星系在$z\sim2$的直接前身。
2017-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational waves from supermassive black hole binaries in ultra-luminous infrared galaxies
纳赫兹波段的引力波是研究星系核中超大质量黑洞宇宙演化的重要工具。我们考虑高$z$超亮红外星系（ULIRGs）中的SMBH双星作为随机GW背景（GWB）的来源。ULIRGs可能与富含气体的星系合并有关，这些合并可能在星系的生命中最多发生一次，而不像在低红移时的多次干合并。采用一个完善的样本ULIRGs，我们研究的性质，由于合并的二元SMBHs在这些星系的GWB。由于ULIRG群体在$z>1.5$达到峰值，因此即使BH合并延迟长达$\sim $ 10 Gyrs，GWB的振幅也不会受到影响。尽管罕见的高$z$ ULIRGs，我们发现一个紧张的上限脉冲星定时阵列（PTA）的实验。这一结果表明，如果一小部分的ULIRGs $f_{\rm m,gal}$与SMBH二进制，然后不超过$20 f_{\rm m,gal}(λ_{\rm Edd}/0.3)^{5/3}(t_{\rm life}/30~{\rm Myr})~\%$的二进制SMBH在ULIRGs可以合并在哈勃时间内，ULIRGs的爱丁顿比（$λ_{\rm Edd}$）和它们的寿命（$t_{\rm life}$）的合理值。
2018-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-luminous Infrared Galaxies in Sloan Digital Sky Survey Data Release 6
超亮红外星系（ULIRGs）是一种有趣的天体，具有引人注目的性质。人们已经做出了许多努力来了解它们的发光红外发射和进化阶段的物理学。然而，仍然需要一个大的ULIRG样本来研究其中心黑洞（BH）的性质，BH-宿主星系的关系，以及它们的演化。我们从斯隆数字巡天数据发布6中识别出308个ULIRGs，并将它们分为NL ULIRGs（只有窄发射线）和I型ULIRGs（具有宽发射线）。在我们的总样本中，大约56%的ULIRG显示出相互作用特征，当红移z < 0.2时，这一比例为79%。光学鉴别结果表明，活动星系核的比例至少为49%，且比例随红外光度的增加而增加。我们发现了62个I型ULIRGs，并估计其BH质量和速度色散从他们的光谱。连同文献中已知的I型ULIRGs，90个I型ULIRGs的样本使我们能够进行统计研究。我们发现I型ULIRGs的BH质量通常小于PG类星体的BH质量，并且大多数I型ULIRGs遵循M_{BH} -sigma关系。然而，一些具有较大爱丁顿比的ULIRG偏离了这种关系，甚至[OIII]窄线（NL）芯或[SII]线的线宽被用作速度色散的替代。这意味着至少有一些ULIRG可能仍处于向类星体演化的早期阶段。M_{BH} -sigma关系的质量偏差与Eddington比之间的反相关支持了I型ULIRG演化之后可能伴随着M_{BH} -sigma关系的建立和向类星体相的演化。
2009-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
