Balancing the Energy Budget: Star-Formation versus AGN in High Redshift Infrared Luminous Galaxies
我们提出了深{ \it斯皮策}中红外光谱，以及16，24，70和850\，$\micron$ \测光，位于大天文台起源深巡天北（GOODS-N）领域的22个星系。样品的红移范围为$0.6\la z \la 2.6$，24~ $μ$ m的通量密度介于$\sim$ 0.2 $-$ 1.2 mJ y之间，由亚毫米星系（SMG）、X射线或光学选择的活动星系核（AGN）和光学暗淡（$z_{AB}>25$ \，mag）源组成。我们发现，红外（IR;对于具有$z\la1.4$和24-$\micron$衍生的红外光度典型值为$\la 3\times 10^{12}~L_{\sun}$的星系，通过单独用24-$\micron$光度法拟合局部光谱能量分布（SED）而得到的$8-1000~\micron$）光度与使用额外的中红外光谱和较长波长光度数据时得到的光度很好地匹配。然而，对于红移范围在$1.4\la z \la 2.6$之间的星系，通常具有由24~ $\micron$导出的红外光度$\ga 3\times 10^{12}~L_{\sun}$，当SED单独与24~ $\micron$光度学拟合时，红外光度被高估了平均因子$\sim$ 5.这一结果的出现部分是由于这样一个事实，即高红移星系表现出的芳香特征等效宽度是大的本地星系相比，类似的光度。通过中红外光谱数据的光谱分解，我们能够分离出的红外光度部…
2010-05-04 astro-ph.CO
Infrared Luminosities and Aromatic Features in the 24um Flux Limited Sample of 5MUSES
本文研究了5 mJy无偏斯皮策河外巡天红外光谱仪观测到的330个星系中一个24，$μ$ m的样本。我们估计准确的总红外光度结合中红外光谱和中远红外光度，并利用新的经验光谱模板从{ \em斯皮策}数据。该样品的红外发光度主要在10 $^9$ L $_\odot$至$10^{13.5}$ L $_\odot$的范围内，其中83%在10 $^{10}$ L $_\odot$ $<$ L $_{\rm IR}$ $<10^{12}$ L $_\odot$的范围内。红移范围从0.008到4.27，中位数为0.144。6.2\，$μ$ m芳族特征的等效宽度具有双峰分布。我们使用6.2\，$μ$ m PAH EW将我们的对象分类为SB主导（44%），SB-AGN复合（22%）和AGN主导（34%）。高EW天体（SB占主导地位）往往具有较陡的中红外到远红外光谱斜率和较低的L $_{\rm IR}$和红移。低EW天体（活动星系核占主导地位）往往有较不陡峭的光谱斜率和较高的L $_{\rm IR}$和红移。这种二分法导致了EW和斜率之间的总相关性，这在任何一组中都不成立。活动星系核占主导地位的源往往有较低的log（L $_{\rm PAH 7.7μm}$ /L $_{\rm PAH 11.3μm}$）比恒星形成的星系，可能是由于活动星系核优先破坏较小的芳烃。在我们的样本中，恒星形成星系的log（L $…
2010-09-08 astro-ph.CO
Mid-IR Luminosities and UV/Optical Star Formation Rates at z<1.4
紫外连续谱和中红外辐射构成了两个广泛使用的恒星形成指标，在中等和高的红移。我们使用FIDEL的MIPS 24 mic观测、DEEP 2的光谱学以及AEGIS的紫外、光学和近红外测光研究了扩展Groth带中z<1.4的2430个星系。这些数据与恒星星族模型和贝叶斯SED拟合相结合，以估计尘埃校正的SFR。为了探测来自不同年龄的恒星星族的尘埃加热，对不同时间尺度的SFR进行了平均--从“当前”SFR的1亿年到长时间尺度SFR的1- 3亿年。这些SED为基础的UV/光学SFR进行比较，从24 MIC观测外推的总红外光度。我们发现，对于蓝色的，积极的恒星形成星系的红外光度和UV/光学SFR之间的相关性表现出减少散射时，从较短到较长的SFR平均时间尺度。我们将其解释为中间年龄的恒星星族在加热尘埃中的作用比通常假设的要大。这适用于整个红移范围。许多所谓的绿谷星系只是被尘埃遮蔽的活跃的恒星形成星系。然而，有24个微星系被探测到，有些星系的L>10^11 L_sun，但目前几乎没有恒星形成。对于他们来说，一个合理数量的尘埃吸收恒星光是足够的，以产生所观察到的水平的IR。在我们的样本中，光学和X射线AGN平均不超过50%的中红外光度，我们没有看到大量的“IR过剩”星系的证据。
2009-05-15 astro-ph.CO
Mid-Infrared Selection of AGN with the Wide-Field Infrared Survey Explorer. I. Characterizing WISE-Selected AGN in COSMOS
宽视场红外巡天探测器（WISE）是一种非常有能力和效率的黑洞发现者。我们提出了一个简单的中红外颜色标准，W1-W2 \geq 0.8（即，[3.4]-[4.6] \geq 0.8，Vega），它识别出61.9个\pm 5.4个活动星系核候选者/度2，深度为W2 = 15.0。这意味着一个更大的人口普查的发光活动星系核比发现典型的广域调查，归因于事实，即中红外线选择识别两个unobscured（类型1）和模糊（类型2）活动星系核。光学和软X射线测量本身只高度偏向于未被遮蔽的活动星系核，而这种简单的WISE选择可能识别出即使是严重遮蔽的、康普顿厚度的活动星系核。使用深，在COSMOS领域的公共数据，我们探索的WISE选择的活动星系核候选人的属性。在考虑的中红外深度，160 uJy在4.6微米，这个简单的标准确定78%的斯皮策中红外活动星系核候选者根据斯特恩等人（2005年）的标准和可靠性是95%。我们探讨的人口统计，多波长特性和红移分布的WISE选择AGN候选人在COSMOS领域。
2012-05-03 astro-ph.CO
The Spectral Energy Distributions and Infrared Luminosities of z \approx 2 Dust Obscured Galaxies from Herschel and Spitzer
尘埃遮蔽星系（Dust-obscured galaxies，DOG）是高红移（z \approx 2）光学微弱的超亮红外星系（ULIRGs，例如L_{IR} > 10^{12} Lsun）的一个子集。我们提出了新的远红外测光，在250，350，和500微米（放大帧），从赫歇尔空间望远镜的大样本113狗光谱测量红移。大约60%的样品在远红外中被检测到，证实了它们的高红外光度，其范围为10^{11.6} Lsun < L_{IR}（8-1000 μ m）<10^{13.6} Lsun。在该样品中，90%的Herschel检测到的DOG是ULIRG，30%具有L_{IR} > 10^{13} Lsun。Herschel探测到的DOG的静止帧近红外（1 - 3 μ m）SED是它们在较长波长处的SED的预测因子。DOG与“幂律”的SED在休息帧近红外显示类似的类星体本地ULIRG，Mrk 231的双帧250/24微米的通量密度比。DOG在其静止帧近红外线中具有恒星“颠簸”，显示出类似于NGC 6240等局部恒星爆发ULIRGs的250/24 μ m通量密度比。对于Herschel探测的DOG，总IR光度的准确估计（在\approx 25%内）可以单独从其静止帧中IR数据（例如，从Spitzer静止帧24 μ m光度）预测。Herschel检测到的DOG倾向于具有高的红外光度与静止帧8 μ …
2012-03-14 astro-ph.CO
A Comparison of X-ray and Mid-Infrared Selection of Obscured AGN
我们比较了活动星系核选择的相对优点，在X射线和中红外波长使用的数据从适度深场观测钱德拉和斯皮策。X射线选择的活动星系核样品和相关的光学跟踪来自SEXSI程序。这些领域的中红外数据来自斯皮策成像，中红外活动星系核的选择主要是通过应用IRAC彩色活动星系核“楔形”选择技术来实现的。几乎所有的X射线源在这些领域，表现出清晰的活动星系核活动的光谱特征具有中红外颜色与IRAC活动星系核的选择。这些主要是最明亮的X射线源。在光谱中缺乏高电离度和/或宽谱线的X射线源被中红外颜色选择技术选择为活动星系核的可能性要小得多。随着X射线亮度的增加，活动星系核中红外区域的X射线源比例单调增加。相反，只有22%的中红外选择活动星系核检测到X射线能量在中等深度（~100 ks）的钱德拉数据。我们假设缺乏X射线探测的IRAC活动星系核主要是高光度活动星系核，它们被遮蔽和/或处于高红移。对未探测到的X射线源的叠加分析表明，中红外活动星系核选择楔中的物体在2-8千电子伏波段的平均X射线通量比楔外的源高三倍。它们的X射线光谱也更硬。从这项比较研究中可以明显看出，为了对超大质量黑洞的生长和演化进行完整、公正的普查，需要将敏感的红外、X射线和硬X射线选择结合起来。最后，我们讨论了即将到来的调查任务，如WISE，eROSITA和NuSTAR将提供什么样的样本。
2009-11-12 astro-ph.CO
Mid-infrared spectroscopy of candidate AGN-dominated submillimeter galaxies
斯皮策光谱学揭示了大约80%的亚毫米星系（SMG）是在中红外区占主导地位的星暴（SB）。在这里，我们集中在剩下的20%，显示出窝藏强大的活动星系核（AGN）的迹象。根据IRAC颜色选择（S8/S4.5>2，即可能是幂律中红外SED），我们获得了8个SMG样品的Spitzer-IRS光谱，这些SMG是强活动星系核的候选者。活动星系核主导（>50%）其中红外辐射的SMG可能代表涉及重大合并的进化序列中的“缺失环节”源。首先，我们在所有的SMG中检测到PAH特征，表明红移从2.5-3.4，证明了中红外线的力量，以确定这些光学暗淡的尘埃星系的红移。其次，我们看到了恒星形成的迹象（从PAH特征）和活动星系核活动在我们的样本中，62%的样本在中红外区域是活动星系核主导的，活动星系核含量的中位数为56%，而典型的SMG平均含量<30%，这表明我们的IRAC颜色选择成功地挑选出了活动星系核发射比典型的SB主导的SMG多出许多的源。然而，我们发现，只有约10%的活动星系核占主导地位的辐射热发射的SMG时，结果外推到较长的红外波长，这意味着活动星系核是不是一个重要的电源的SMG人口的整体，即使有证据表明，在中红外的大量活动星系核活动。当考虑现有的中红外活动星系核占主导地位的SMG样本时，我们发现S8/S4.5>1.65在SMG中选择中红外能量占主导地位的活动星系核时效果很好，这意味着如果所有SMG在建…
2010-03-02 astro-ph.CO
The Calibration of Star Formation Rate Indicators for WISE 22 Micron Selected Galaxies in the SDSS
研究了宽视场红外巡天探测器（WISE）22 μm选定的Sloan数字巡天中0.01 < z < 0.3的恒星形成星系的恒星形成率（SFR）指标。使用消光校正的Hα光度和总红外光度作为参考SFR估计值，我们校准了WISE中红外（MIR）相关SFR指标。12 μ m和22 μm单色光度与参考SFR估计值相关良好，但倾向于低估贫金属星系的SFR（低于太阳金属丰度），与以前的研究一致。我们使用观测到的Hα和WISE MIR光度的线性组合来估计SFR，从而减轻了这种金属丰度依赖性。该组合提供了稳健的SFR测量，如Kennicutt等人（2009）应用于Spitzer数据。然而，我们发现LH α（obs）+aLMIR中的系数a随着SFR的增加而增加，并且表明观测到的Hα和MIR光度的非线性组合给出了最好的SFR估计，具有小的散射和对物理参数的依赖性。这种结合Hα和MIR光度进行SFR估算的方法首次应用于WISE数据。我们利用WISE数据提供了几种适用于0.1 <~ SFR（M_sun yr^-1）<~ 100星系的SFR配方。
2013-07-15 astro-ph.CO
Spitzer Mid-Infrared Spectra of Cool-Core Galaxy Clusters
我们用斯皮策空间望远镜上的红外光谱仪获得了九个冷核星系团的中红外光谱。X射线、紫外线和光学观测表明，这些星团中的每一个都有一个冷却流，似乎在最亮的星团星系中促进了恒星的形成。我们的目标是利用中红外波段的优势来提高对恒星形成的估计。我们的光谱的特点是不同的形态，从经典的星爆到平坦的光谱与令人惊讶的弱尘埃功能。虽然我们的大多数样本是已知的光学/紫外线数据是活跃的恒星形成者，他们缺乏预期的强中红外连续。恒星的形成可能是在异常缺乏尘埃的环星系环境中进行的，例如冷却流和来自活动星系核的相对论喷流之间的界面。
2009-08-24 astro-ph.CO
Star Formation Rates for Starburst Galaxies from Ultraviolet, Infrared, and Radio Luminosities
比较了287个z < 0.5的星暴星系的中红外7.7 μ m PAH光度[SFR（PAH）]、1.4 GHz射电光度[SFR（radio）]和远紫外光度[SFR（UV）]测定的恒星形成率（SFR）。对于SFR（太阳质量/年）和vLv（7.7 μ m）（7.7 μ m PAH特征峰的光度（尔格/秒）），我们发现以前采用的log [SFR（PAH）] = log [vLv（7.7 μ m）] - 42.57+-0.2的关系式与SFR（射电）是一致的。与GALEX任务（未对尘埃消光进行校正）从相同源的紫外线观测中独立确定的SFR（UV）相比，中位log [SFR（PAH）/SFR（UV）] = 1.67，表明只有2%的紫外线连续谱通常逃脱了星爆中尘埃的消光。SFR（PAH）/SFR（UV）的比值取决于红外发光度，其形式为log [SFR（PAH）/SFR（UV）]=（0.53+-0.05）log Lir - 4.11+-0.18，其中Lir为太阳发光度。我们还发现，SFR（PAH）/SFR（UV）的比例是相似的，在红外选择的星暴的Markarian星暴星系的样本最初使用光学分类，这意味着有没有显着的选择效应，在SFR（PAH）/SFR（UV）使用星暴星系斯皮策发现。这些结果表明，用紫外光度测定的SFR需要对典型的局部星爆进行10倍的尘埃修正，但对于z ~ 2.5的最明亮的星爆，这个系数增…
2009-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching Water Megamasers By Using Mid-infrared Spectroscopy (I): Possible Mid-infrared Indicators
22千兆赫的水超脉泽与星系中的气体盘配置提供了最精确的测量超大质量黑洞的质量，以及在附近的宇宙中的哈勃常数的独立约束。其他类型脉泽的存在，如喷流脉泽或外流脉泽，代表了活动星系核科学的另一种示踪剂。然而，星系中水超脉泽的探测率极低。40多年来，只有$\sim$ 160个星系被发现有脉泽发射，其中$\sim$ 30%的星系在其脉泽发射中显示出盘状几何特征。因此，提高脉泽的探测率是扩大脉泽研究的关键。我们提出了一个脉泽星系样本和塞弗特2控制样本之间的中红外光谱数据的比较。我们发现脉泽星系在中红外光谱中表现出显着的特点：（1）脉泽星系在$τ$ 9.7 $μ$ m处的硅酸盐吸收比对照样品强;（2）PAH 11.3 $μ$ m发射在脉泽星系中比对照样品弱得多;（3）脉泽星系在20-30 $μ$ m处的光谱指数比对照样品的光谱指数陡，并趋向于中红外增强星族。我们的结论是，在中红外和远红外可能有很好的指标，可以区分脉泽和非脉泽Seyfert 2星系。未来的红外线设施，如詹姆斯·韦伯太空望远镜，也许能够利用这些和其他有用的标准和示踪剂进行水的超脉泽观测。
2021-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mid-Infrared Luminosity Evolution and Luminosity Function of Quasars with SDSS and WISE
我们确定了22 $μ$ m的光度演化和光度函数的类星体从一个数据集的超过20,000个对象，通过结合通量限制斯隆数字巡天光学和宽视场红外巡天探测器中红外数据。我们应用在以前的作品中开发的方法来访问的内在人口分布的非参数化，考虑到截断和数据中固有的相关性。我们发现，类星体的人口表现出积极的光度演化与红移在中红外波段，但有相当少的中红外演化比在光学或无线电波段。在考虑光度演化的基础上，确定了密度演化和局域中红外光度函数。后者在低于$\sim 10^{31}$ erg sec $^{-1}$ Hz $^{-1}$的局部光度下显示出急剧的平坦化，这在以前的报告中已经在15 $μ$ m被分类为1型和2型活动星系核。我们计算了类星体在22 $μ$ m处的积分总发射，发现它是宇宙红外背景光和在此波长处所有源的积分发射的一小部分。
2016-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
WISE Mid-Infrared Properties of compact Active Galactic Nuclei selected from the high-radio-frequency AT20G Survey
过去的研究致密的活动星系核（AGN），在高射频的主要人口，选择他们使用平坦的光谱指数标准。由于活动星系核的光谱在高射频下会变陡，这会使样品产生偏差。我们改进后，选择3610紧凑AGN使用其角尺寸信息（$\sim$ 0.15弧秒尺度）从澳大利亚望远镜20 GHz（AT 20 G）高角分辨率目录。我们交叉匹配这些对宽视场红外巡天探测器全明智的目录，并提出了一个目录与3300（91%）匹配，91（3%）拒绝和219（6%）nondetection是优秀的高红移候选人。在匹配的致密活动星系核中，92%呈现类星体中红外色（W1-W2>0.5）。因此，我们的高频致密源样本与中红外类星体的识别率非常高。我们发现对应的387紧凑的陡谱（CSS）源在AT 20 G的调查，82% $\pm$ 5%，其中表现出类星体中红外的颜色，并有中等的红移（中位红移= 0.82），而那些占主导地位的主机星系的颜色在中红外有较低的红移（中位红移= 0.13）。后者使用中红外颜色分为晚型和早型星系，显示大多数（68% $\pm$ 4%）具有晚型星系的颜色特征。因此，我们发现，这些CSS源的一个更大的部分是嵌入在主机具有较高的气体密度比平均早型星系。我们比较中红外颜色的活动星系核对那些报告的活动星系核主要选择使用非无线电技术。这表明，中红外SED的高频选择紧凑的无线电活动星系核是相对较少的红色，可能是由于其主机的贡献。
2020-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mid-IR Contribution Of Dust Enshrouded Stars In Six Nearby Galaxies
本文测量了尘埃AGB星和其它亮红色中红外源对6个星系（M81、NGC 2403、NGC 300、M33和麦哲伦云）中红外光度的综合贡献。我们发现，尘埃AGB星的中红外通量占主导地位的尘埃，而不是光球发射的贡献从0.6%（M81）至5.6%（SMC）的3.6微米的流量和1.0%（M81）至10.1%（SMC）的4.5微米的流量。我们发现随着星系金属丰度、光度和质量的增加以及SSFR的减小，AGB的贡献有减小的趋势。然而，在我们的样本中，这些星系的性质是密切相关的，对这种趋势最简单的解释是星系的金属丰度。明亮的红色源，而不是尘埃AGB星，在3.6微米处占比较小，约为1.2%，但它们的尘埃可能更冷，并且在更长的波长处贡献可能更大。不包括SMC，这些红色来源的贡献与特定的恒星形成率相关，正如我们对大质量恒星的预期。总的来说，在修正了其他波长的尘埃辐射后，AGB恒星周围的尘埃辐射的辐射量是星系辐射光度的0.1-0.8%。因此，来自AGB和其他发光尘埃恒星的热尘埃辐射只占星系总光度的一小部分，但占它们中红外辐射的一大部分。
2012-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Variation of Mid and Far-IR Luminosities among Early-Type Galaxies: Relation to Stellar Metallicity and Cold Dust
从早期星系到晚期星系的哈勃形态序列对应于特定恒星形成速率的增加。哈勃序列也遵循24和70微米光度之间的香蕉形相关性，两者都用K波段光度归一化。我们发现，这种相关性显着收紧，如果中央AGN发射的星系被删除，但在24和70微米光度的椭圆星系的宇宙散射仍然显着沿相关性。我们发现，24微米之间的椭圆形的变化与恒星的金属丰度，反映从热尘埃在风中的渐近巨大的分支恒星的不同金属丰度的排放。椭圆星系的红外表面亮度变化表明K - 24的颜色轮廓是U形的，原因尚不清楚。在某些椭圆星系中，发射70和160微米的冷星际尘埃可能来自最近的富含气体的合并。然而，我们认为，大部分的70微米的光度在椭圆星系的大范围是由于尘埃从星系核（目前红外安静）活动星系核的反馈事件。由于尘埃冷却的恒星质量损失，较冷的尘埃气体自然地聚集在椭圆星系的核心，并可能吸积到中心的黑洞上，释放能量。活动星系核加热的气体可以将核心5-10千秒差距的尘埃输送到热气体大气中，在那里它辐射出70微米的辐射，但最终被溅射破坏。这一点，以及一些温和的恒星形成，定义了一个尘埃产生和毁灭的循环。椭圆星系在香蕉图中显然经历了大的瞬态漂移，其时间相当于溅射时间或活动星系核的占空比，1000万年。通常被认为是被动的，椭圆星系是最活跃的星系在红外颜色-颜色相关。
2013-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
