Strong PAH Emission from z~2 ULIRGs
利用斯皮策太空望远镜上的红外光谱仪，我们提出了低分辨率（64 < lambda / dlambda < 124），中红外（20-38微米）光谱的23个高红移ULIRGs在Bootes领域的NOAO深宽视场调查。所有的源都被选择为：1）fnu（24微米）> 0.5 mJy; 2）R-[24] > 14织女星等; 3）一个突出的静止框架1.6微米恒星光球特征红移到斯皮策的3-8微米IRAC波段。其中20个显示了多环芳烃（PAH）的排放，通常被解释为恒星形成的标志。PAH特征表明红移在1.5 < z < 3.0的范围内，平均值<z>=1.96，色散为0.30。根据当地的模板，这些来源有非常大的红外光度，相当于亚毫米星系。我们的研究结果证实了以前的迹象表明，休息帧1.6微米恒星碰撞可以有效地用于选择高度模糊的恒星形成星系在z~2，和恒星爆发占主导地位的ULIRGs的比例增加到微弱的24微米流量密度。使用本地模板，我们发现，所观察到的窄红移分布是由于这样一个事实，即24微米的PAH丰富的源的可检测性急剧在z = 1.9。我们可以类似地解释更广泛的红移分布斯皮策探测到的活动星系核为主的ULIRGs的基础上，他们的SED的形状。最后，我们得出结论，z~2源与可检测的1.6微米恒星不透明度功能缺乏足够的活动星系核发射掩盖7.7微米的PAH带。
2009-06-04 astro-ph.CO
Spitzer and Herschel-based SEDs of 24um-bright z~0.3-3.0 starbursts and obscured quasars
本文描述了中红外选定的z~0.3-3.0和L_IR~10^11- 10^13L太阳星系的红外光谱能量分布（SED），并研究了它们的SED与局域星系和高z星系的SED的不同之处。我们的191个源的中红外通量限制样品在尺寸和光谱覆盖范围方面是独一无二的，包括斯皮策中红外光谱。在这里，我们增加了赫歇尔测光在250微米，350微米，和500微米，这使我们能够获得准确的总红外光度，以及限制AGN和恒星爆发的相对贡献，这些光度。我们的样品由大约23%的活动星系核（即活动星系核贡献了大于50%的L_IR），大约30%的星爆（活动星系核贡献了小于20%的L_IR，中红外光谱是类似星爆的）和大约47%的复合物（既显示了活动星系核的活动，也显示了星爆的活动）组成。以活动星系核为主的源分为两类，一类显示出强烈的硅酸盐9.7um吸收特征，这意味着高度遮蔽的系统，另一类则没有。高τ_9.7源是我们的z>1.2活动星系核的一半，但显示了在本地活动星系核中极其罕见的SED。z~2星暴主导的ULIRGs的SED比ULIRGs更接近局域LIRGs的SED。这与我们先前的发现是一致的，即与本地ULIRG不同，我们的高z恒星爆发通常只处于合并的早期阶段。复合源的SED与当地原型暖ULIRG Mrk 231最相似。综上所述，我们的结果表明，本星系和z~2红外发光星系之间的SEDs有很强的演化，以及高红移红外发光源之间的S…
2012-07-20 astro-ph.CO
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
Principal Component Analysis and Radiative Transfer modelling of Spitzer IRS Spectra of Ultra Luminous Infrared Galaxies
超亮红外星系（ULIRGs）的中红外光谱包含了多种光谱特征，这些特征可以用来诊断光谱的变化。然而，这样的诊断是有偏见的，我们以前的偏见的起源的功能。此外，通过仅使用光谱的一部分，它们没有利用光谱的全部信息内容。主成分分析（PCA）等盲统计技术考虑整个频谱，找到相关特征并将其分离为不同的成分。我们进一步研究了王等人的ULIRGs的主成分（PC）。（2011年）。我们定量地表明，五个PC是最佳的描述IRS光谱。这五个分量（PC 1-PC 5）和平均光谱提供了一个模板基组，该模板基组再现了噪声内所有z<0.35的ULIRG的光谱。为了进行比较，光谱也模拟与星暴和尘埃环周围的活动星系核的辐射转移模型的组合。这五台PC通常提供比模型更好的拟合。我们认为，辐射转移模型需要一个较冷的尘埃成分，并在建模强大的PAH功能有困难。借助于模型，我们还解释了主成分所代表的物理过程。第三个主成分被示出，以指示主导电源的性质，而PC 1是有关的活动星系核环面的倾斜。最后，我们使用5个PC来定义一个新的分类方案，该方案使用5D高斯混合建模并在广泛使用的光学分类上进行训练。五种PC、四种分类的平均光谱以及对物体进行分类的代码可在以下网址获得：http://www.phys.susx.ac.uk/~pdh21/PCA/
2012-05-29 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
Probing the Interstellar Medium of z~1 Ultra-luminous Infrared Galaxies through Interferometric Observations of CO and Spitzer Mid-infrared Spectroscopy
我们探讨了气体，尘埃和恒星形成之间的关系，在一个样本的12个超亮红外星系（ULIRGs）在高红移相比，类似的样本的本地星系。我们提出了新的CO观测和/或斯皮策中红外光谱为6 - 70微米选定的星系在z~1，以量化的分子气体库的性质，活动星系核（AGN）的贡献，中红外光度和恒星形成效率（SFE=LIR/L 'CO）。中红外光谱显示出强的多环芳烃（PAH）发射，我们的光谱分解表明活动星系核对中红外光度的贡献很小（<25%）。70微米选定的ULIRGs，我们发现光谱的密切对，观察到有高的SFE，类似于本地ULIRGs和高红移亚毫米星系，符合增强的红外光度由于正在进行的重大合并。结合已有的本地和高红移ULIRGs的观测，我们进一步比较PAH，IR和CO的光度。我们发现，LPAH6.2/LIR的比例随着本地和高红移星系的红外光度的增加而降低，但高红移星系的趋势被转移到更高的红外光度;在给定的LIR的平均LPAH6.2/LIR的比例是高红移的3倍。当我们用分子气体标准化时，我们发现这种趋势在所有红移的星系中是一致的，并且分子气体与PAH尘埃排放相关。在其他研究中[CII]与分子气体比率中看到的类似趋势表明，PAH排放，像[CII]一样，即使在高红移下仍然是光解区域的良好示踪剂。CO、PAH和远红外精细结构谱线的共同作用将有助于高红移星系中星际介质的研究。
2013-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
quantitative determination of the AGN content in local ULIRGs through L-band spectroscopy
我们提出了一个定量估计的相对活动星系核/星爆的内容在59个附近（z<0.15）红外明亮的ULIRGs从1 Jy样品，红外L波段（3-4微米）光谱的基础上。通过使用诊断图和一个简单的反卷积模型，我们表明，至少有60%的本地ULIRGs包含一个活跃的核，但活动星系核的贡献，测热光度是相关的只有15-20%的来源。总体而言，ULIRGs似乎是由恒星暴过程提供动力，占观测到的红外光度的85%以上。光学分类为LINER（31个对象）的源的子样本显示了类似的活动星系核/星爆分布作为整个样本，这表明这类对象的复合性质。我们还表明，一些ULIRGs，光学分类为星爆，有L波段的光谱特征表明存在一个掩埋的活动星系核。
2009-08-31 astro-ph.CO
Identification of a Complete 160 micron Flux-Limited Sample of Infrared Galaxies in the ISO Lockman Hole 1-Deg^2 Deep Fields: Source Properties and Evidence for Strong Evolution in the FIR Luminosity Function for ULIRGs
我们已经从斯皮策对洛克曼黑洞1度^2 ISO深场区的观测中，确定了一个完整的、通量受限的（S_160>120 mJy）160微米选定源样本。地面紫外线、光学和近红外测光和光谱学已被用来确定40个星系完整样本的颜色、红移和质量。Spitzer-IRAC+MIPS测光，辅以90微米和170微米的ISOPHOT数据，已被用来计算精确的总红外光度，LIR（8-1000微米），并确定亮红外星系（LIRGs）的IR光度函数（LF）。观测到的最大红移为z~0.80，最大总红外光度为log（L_IR/L_Sun）=12.74。在log（L_IR/L_Sun）=10-12的光度范围内，Lockman Hole深场中LIRGs的LF与以前在相似红外光度下对本地源的LF相似。主星系的平均质量log（M/M_Sun）=10.7，以及HII区光谱类型的优势，也与当地LIRG的发现相似，这表明强烈的恒星爆发可能为LIR范围内的大部分红外光度源提供动力。然而，对于最明亮的光源，log（L_IR/L_Sun）>12.0，我们发现LF \propto（1+z）6 \pm 1的强演化的证据，假设纯数密度演化。这些超亮红外星系（ULIRGs）具有较大的平均宿主质量，log（M/M_Sun）=11.0，并表现出与强相互作用/合并相一致的扰动形态，它们也更可能具有星暴-活动星系核复合或活动星系核光谱类型。
2011-01-27 astro-ph.CO
Detections of water ice, hydrocarbons, and 3.3um PAH in z~2 ULIRGs
我们首次在z~2超晶格中探测到3 μ m水冰和3.4 μ m无定形烃（HAC）的吸收特征。这些都是基于深休息帧2- 8微米斯皮策IRS光谱的11个源选择其可观的硅酸盐吸收。我们的z~2源的HAC与硅酸盐的比率通常比在银河系中观察到的高2-5倍。这种HAC“过量”表明致密的原子核具有陡峭的温度梯度，而不是主要的宿主遮蔽。除了上述的分子吸收特征，我们检测到3.3微米的PAH发射功能，在我们的来源之一，三个单独的光谱显示证据it. Stacking分析表明，水冰，碳氢化合物，和PAH可能存在于大部分的这个样本，即使没有单独检测。我们的研究最意想不到的结果是缺乏明确的检测4.67微米CO气体吸收功能。只有三个来源显示出这一特征的初步迹象，其水平明显低于在当地ULIRG中观察到的水平。总的来说，我们发现，最接近我们的来源，在3- 4微米的颜色，的HAC-to-silicate和冰-硅酸盐的比例，以及低PAH等效宽度的本地类似物是由深模糊的核为主的来源。这样的源只形成局部ULIRG的一小部分，通常被认为是由埋藏的AGN主导。我们的样本表明，在绝对数量上，这样的掩埋AGN在z~2比今天至少多一个数量级。PAH的存在表明，即使被遮蔽的活动星系核通常占主导地位的功率预算，也存在显着的恒星形成水平。
2009-07-30 astro-ph.CO
Exploring the active galactic nucleus and starburst content of local ultraluminous infrared galaxies through 5-8 micron spectroscopy
本文对71个红移z < 0.15的超亮红外星系（ULIRGs）的Spitzer-IRS光谱进行了5-8 μ m的分析，研究了活动星系核（AGN）和星暴（SB）作为极红外辐射动力源的作用。大约5微米的活动星系核比相同辐射光度的恒星暴增亮得多（30倍）。这使我们能够检测到ULIRGs内部甚至微弱的吸积驱动核心的存在：在我们的样本中有70%（50/71来源）发现了AGN活动的特征。通过一个简单的分析模型，我们也能够得到一个定量的估计AGN/SB的贡献，每个源的总能量输出。虽然ULIRG光度的主要部分被证实来自恒星形成事件，活动星系核的贡献是不可忽略的（23%），并显示出与光度增加。一个相当异构的模式中的组成和几何结构的尘埃ULIRGs之间的存在是新的支持个人的吸收功能和连续消光之间的比较。
2009-07-07 astro-ph.CO
Mid-infrared spectroscopy of Spitzer-selected ultra-luminous starbursts at z~2
我们希望通过中红外光谱分析，结合毫米波、射电和红外测光，研究z~2处24 μ m源的中红外特性以及对星暴和活动星系核的贡献。中红外光谱使我们能够恢复准确的红移。选取了16个z~2星爆（“5.8 μ m峰”）的Spitzer选择源（ULIRG），在0.5 sq.deg. J1064+56 SWIRE Lockman孔字段。这些源的S（24 μ m）>0.5mJy，恒星发射峰红移到5.8 μ m，r '（织女星）>23。用Spitzer/IRS红外光谱仪的低分辨率单元观察整个样品。这些源具有IRAM 30 m/MAMBO的1.2 mm观测值和VLA的非常深的20 cm观测值。我们的九个源也受益于CSO/SHARC-II的350 um观测和探测。整个样品显示出由强PAH特征主导的良好质量的IRS光谱。6.2、7.7、8.6和11.3 μ m处的主要PAH特征具有高的S/N平均光度，分别为2.90、10.38、3.62和2.29x10^{10}Lsun。我们得到了精确的红移范围从1.75到2.28。这些红移的平均值是2.017。这一结果证实了“5.8 μ m峰”的选择标准与24 μ m的强探测相关联，是选择z~2源的可靠标准。分析了PAH辐射与红外、毫米波和射电辐射的不同相关性。实际上，我们所有的辐射源都强烈地受到星暴辐射的支配。我们还定义了两个基于7.7 μ m等效宽度的子样本来研究活动…
2010-09-02 astro-ph.CO
Analysis of Spitzer-IRS spectra of hyperluminous infrared galaxies
超亮红外星系（Hyperluminous infrared galaxies，HLIRG）是宇宙中最明亮的天体。它们表现出极高的恒星形成率，其中大多数似乎都有活动星系核。它们是研究最极端恒星形成及其与超大质量黑洞生长的联系的独特实验室。活动星系核和SB对这些天体总输出的相对贡献仍有争议。我们的目标是解开的活动星系核和SB排放的样本的13个HLIRG。我们研究了13个HLIRG样品的MIR低分辨率光谱，这些样品是用Spitzer上的IRS获得的。5-8 μm范围是探测活动星系核活动的最佳窗口，即使在严重遮蔽的环境中。我们进行了SB/AGN分解的连续使用模板，成功地应用于ULIRG在以前的作品。所有源的MIR谱主要由活动星系核辐射所支配。将6 μm亮度转换为红外亮度，我们发现约80%的样品显示出由活动星系核辐射主导的红外输出。然而，所有来源的SB活动都很显著（平均SB贡献约30%），显示恒星形成率约为每年300-3000太阳质量。使用X射线和MIR数据，我们估计了这些HLIRG的灰尘覆盖因子（CF），发现一个显着的部分提出了CF一致的团结。除了这些来源所显示的高X射线吸收外，这表明这些HLIRG的核周围有大量的尘埃和气体，这也是在ULIRG中观察到的。我们的结果与以前的研究的红外SED的HLIRG使用辐射转移模型，我们发现了强有力的证据，所有HLIRG港口活动星系核。这项工作提供了进一…
2012-10-15 astro-ph.CO
HST Morphologies of z ~ 2 Dust-Obscured Galaxies II: Bump Sources
本文介绍了哈勃太空望远镜（HST）对22个z~2处具有极红R-[24]色的超亮红外星系（称为尘埃遮蔽星系，或DOG）的成像，这些星系的光谱能量分布（SED）在与恒星辐射相关的静止坐标系1.6 μ m处有一个局部极大值。这些来源，我们称之为“凸狗”，有400-4000 Msun/年的恒星形成率，并有来自中红外光谱的红移，显示出强烈的多环芳烃排放-一个迹象，积极进行恒星形成。使用统一的形态学分析，我们寻找碰撞DOG，幂律DOG（斯皮策选择的ULIRGs与中红外SED为主的幂律和光谱特征，更典型的模糊的活动星系核比星爆），亚毫米选择的星系（SMG），和其他较少的红ULIRGs从斯皮策河外第一次看调查（XFLS）之间的可量化的差异。碰撞DOG大于幂律DOG（中值Petrosian半径为8.4 +/- 2.7 kpc对5.5 +/- 2.3 kpc），并表现出更弥散和不规则的形态（中值M_20为-1.08 +/- 0.05对-1.48 +/- 0.05）。这些趋势在性质上与主要合并模拟的预期一致，其中合并系统在恒星形成率峰值期间从M_20 = -1.0演化到M_20 =-1.7。不太模糊的ULIRG（即，非DOG）倾向于具有更规则的、中心峰值的、单对象形态，而不是扩散的和不规则的形态。这种形态上的区别可能意味着，在恒星形成速率高峰期结束时，不那么模糊的ULIRGs会对合并进行采样。或者，它可…
2011-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid-Infrared Spectroscopy of Submillimeter Galaxies: Extended Star Formation in Massive High Redshift Galaxies
利用Spitzer红外光谱仪研究了24个亚毫米波半导体镓的中红外光谱性质和能量学性质。这是斯皮策IRS观测到的最大的SMG样本，涵盖了z ~ 0.65-3.2的红移范围内的SMG的放射性识别种群的全部性质。我们在80%以上的样本中观察到多环芳烃（PAHs）的广泛排放特征。我们发现，中等的中红外光谱可以很好地用一个具有额外幂律的星爆分量Fnu ~ nu^-2来描述，这可能代表活动星系核对辐射热光度的贡献小于32%。因此，我们的研究结果证实，星暴活动占主导地位的太阳黑子的热光度。我们发现SMG在9.7um处的硅酸盐吸收比本地ULIRG弱。我们还发现SMG中的6.2um PAH发射（相对于7.7um PAH特征）比本地核星爆更强，这可能是由于SMG视线沿线的冰消光较低。这表明SMG的连续谱和多环芳烃发射区域比局部星爆和类似发光的低红移ULIRG更不模糊。我们解释这些结果作为证据的冷，暖尘埃在SMG更广泛的分布相比，更紧凑的发射区域在本地ULIRGs和星爆。总之，这些结果表明，SMG不是简单的高红移本地ULIRG或核星暴的类似物，而是它们似乎有类似于在z~0的不太极端的恒星形成环境中看到的恒星形成-这表明它们的强烈活动分布在比本地ULIRG中的~1-kpc核爆发大得多的区域。
2009-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Link Between SCUBA and Spitzer: Cold Galaxies at z<1
我们表明，远红外性能的遥远的发光和超铝的红星系（LIRGs和ULIRGs）的平均发散类似的来源在本地宇宙。我们的分析是基于斯皮策MIPS和IRAC数据的L_IR>10^10 L_solar，70 um的选择对象在0.1<z<2红移范围内，并支持与IRAS亮星系样本的比较。在我们的样本中的大多数对象所描述的光谱能量分布（SED）的峰值在较长的波长比本地源的等效总红外光度。SED峰值波长的这种变化意味着从z~0到早期宇宙的尘埃和/或恒星形成特性发生了明显的变化，倾向于降低尘埃温度，这表明冷尘埃“卷云”成分的强烈演化。我们表明，这些对象是潜在的缺失环节之间的充分研究的本地IR发光星系，斯皮策红外人口和SCUBA源-Z <1 counterparts of the cold z>1亚毫米星系（SMG）发现在空白领域的亚毫米调查。赫歇尔空间天文台处于充分研究这些天体性质的有利位置，因为它的覆盖范围覆盖了远红外/亚毫米波段SED的主要部分，具有很宽的红移范围。
2009-05-06 astro-ph.CO
A Deep HST H-Band Imaging Survey of Massive Gas-Rich Mergers. II. The QUEST PG QSOs
我们报告的结果，从深HST NICMOS H波段成像调查的28 z < 0.3类星体从帕洛玛绿色（PG）的样本。该程序是QUEST（类星体/ ULIRG演化研究）的一部分，并补充了论文I中提出的26个高核ULIRG的类似数据集。我们的分析表明，类星体的比例与椭圆主机是较高的类星体与未检测到的远红外（FIR）发射，小红外过剩，和发光的主机。主机的FIR-微弱类星体显示出一种趋势，有不太明显的合并引起的形态异常和较大的类星体到主机的光度比平均比主机的FIR-明亮的类星体，符合后期合并的演变从FIR-明亮的FIR-微弱的类星体。在我们的样本中，射电安静的PG类星体的球体大小和总的主机亮度在统计上与论文I中提出的ULIRG主机没有区别，而射电大声的PG类星体系统更大，更明亮。ULIRG和PG类星体的椭圆主机落在附近，但不完全是，不活跃的椭球体的基本面。我们证实了在论文I中指出的系统趋势，即具有小（<2kpc）球状体的天体比不活跃的球状体亮约1等。主色和波长对它们大小的依赖支持了这样一种观点，即这些偏差至少部分是由于非核恒星的形成。然而，这些偏差的幅度并不取决于主机R-H颜色。按面值计算（即，没有对灭绝或年轻恒星星族的存在进行修正），H波段球状体-宿主光度表明BH质量约为5 - 200 x 10^7太阳质量，类星体和超红外类星体的亚爱丁顿质量吸积率。这些结果进行了比较与出版的BH质量估计来自…
2009-06-17 astro-ph.CO
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
The location of an active nucleus and the soft X-ray shadowing by a tidal tail in the ULIRG Mrk 273
钱德拉X射线天文台对双核ULIRG Mrk 273的数据分析揭示了一个与西南核一致的吸收硬X射线源，这意味着这个未解析的近红外源是一个活跃的核所在的地方，而北部核区域包含一个强大的恒星爆发，它主导了远红外光度。有证据表明，在6-7千电子伏的频带，在那里的铁K线是目前的一个轻微的图像扩展，向北核。在软X射线中探测到的一个大尺度弥散发射星云包含一条暗带，在空间上与向南延伸约50弧秒（40千秒差距）的高表面亮度潮汐尾相吻合。软X射线源可能位于潮汐尾的后面，潮汐尾沿着视线吸收X射线光子。在潮汐尾中负责遮蔽软X射线的冷气体柱密度估计为nH >= 6 e +21 cm-2，与潮汐尾具有边缘朝向一致。
2011-01-19 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
Gas Excitation in ULIRGS: Maps of Diagnostic Emission-Line Ratios in Space and Velocity
在39个超亮红外星系的多个位置提取的发射线光谱已被编译成分光光度图谱。H α、[N II]、[S II]、[O I]、H β和[O III]的线轮廓被解析并与共同的速度分量联合拟合。这些线通量的诊断比在一系列的图中，显示如何多普勒频移，线宽，气体激发，和表面亮度的变化与速度在固定位置，也与距离的核。这些光谱的一个一般特征是存在从原子核延伸出许多千秒差距的激波气体。在某些星系中，受冲击的气体根据其旋转曲线看起来是星系气体盘的一部分。这些气体盘主要出现在合并的早期阶段。给出了积分谱的一般特征。
2012-05-01 astro-ph.CO
Mid-infrared properties of OH megamaser host galaxies. II: Analysis and modeling of the maser environment
本文比较了51 OH超脉泽（OHM）主机和15个非脉泽ULIRG的Spitzer IRS数据。10-25%的OHM显示活动星系核存在的证据，明显低于先前光学和射电研究估计的活动星系核比例。非激射超高速红外星系团的活动星系核比例（50-95%）比欧姆高，尽管两个样本中的一些星系都显示出星暴和活动星系核共存的证据。尘埃环境的辐射转移模型表明，非激射星系往往具有与活动星系核相关的星团尘埃几何形状，而欧姆具有与光滑厚尘埃壳一致的更深吸收。统计分析表明，在中红外脉泽和非脉泽ULIRGs之间的主要差异与光学厚度和尘埃温度有关，我们使用9.7 μ m的硅酸盐厚度和30-20 μ m的光谱斜率从IRS数据测量。从IRS数据得到的尘埃温度为40-80 K，与OH泵模型的预测一致，并与微波激射产生所需的最小T_dust。然而，最佳拟合的尘埃不透明度（τ_V ~ 100 - 400）比OH反演的预测值大近一个数量级，这表明可能需要对模型进行修改。这些诊断提供了第一个详细的测试欧姆泵模型的基础上，其主机星系的属性，并提供了重要的限制有关的物理条件欧姆生产。
2011-01-25 astro-ph.CO
Clustering of star-forming galaxies detected in mid-infrared with the Spitzer wide-area survey
我们讨论了正在进行的恒星形成的迹象，斯皮策太空望远镜在24妈妈波段的SWIRE洛克曼洞领域的星系的集群特性。中红外选定星系的样本包括约20，000个探测到的天体，其通量阈值为S24 μ m = 310 μ Jy。我们采用光学/近红外颜色选择标准，将样本分为低红移和高红移星系种群。我们测量了θ =0.01-3.5度尺度上的角关联函数，由此，使用Limber反演以及为GOODS场中类似选择的源群建立的红移分布（Rodighiero et al. 2010），我们得到低z（=0.7）和高z（=1.7）子样本的共动相关长度分别为r 0 =4.98+-0.28 h^-1 Mpc和r 0 =8.04+-0.69 h^-1 Mpc<z><z>。将这些测量结果与莫斯科大剧院宇宙学模拟（Klypin等人，2011年）中确定的暗物质晕的关联函数进行比较，我们发现高红移物体存在于质量越来越大的晕中，达到Mtot> 3 e12 h^-1 Msun，而低红移天体群的Mtot> 7 e11 h^-1 Msun。基于GOODS场中24 μ m源的星表对红外光度的近似估计表明，我们的高z子样本代表LIR>10^12Lsun的“遥远ULIRG”的总体，而低z子样本主要由LIR~10^11Lsun的“LIRGs”组成。24妈妈选定的星系和暗物质晕与派生的最小质量Mtot的数密度的比较表明，只有20%…
2012-05-09 astro-ph.CO
CS 5-4 survey toward nearby IR bright galaxies
利用HHSMT对24个红外亮星系的CS5 -4谱线进行了观测，在14个星系中探测到CS5 -4辐射，其中包括12个ULIRG/LIRGs和2个邻近正常星系。CS 5-4作为一种良好的致密气体示踪剂，在研究银河系恒星形成过程中得到了很好的应用，它可以示踪星系中活跃的恒星形成气体。用探测到的CS5 - 4谱线辐射估算的CS5 -4光度与这14个星系的红外光度之间的相关系数为0.939，斜率接近1。这种相关性证实了与恒星形成密切相关的致密气体对于理解星系中的恒星形成非常重要。
2011-06-15 astro-ph.CO
Evolution of the far-infrared luminosity functions in the Spitzer Wide-area Infrared Extragalactic Legacy Survey
我们提出了新的观测确定的演变的休息帧70和160微米和总红外（TIR）星系光度函数（LF）使用70微米的数据从斯皮策广域红外河外遗产调查（SWIRE）。LFs是为来自SWIRE测光红移星表的光谱红移仅在XMM-LSS和Lockman Hole场中的源构造的。使用参数贝叶斯和Vmax方法，在红移范围0<z<1.2中构建70微米和TIR LF，并且在红移范围0<z<0.5中构建160微米LF。在我们的模型中，我们假设LF的弱端幂律指数不随红移而变化。我们发现，双幂律模型是一个更好的表示IR LF比更常用的幂律和高斯模型。我们模拟了远红外线低频的演化作为红移的函数，其中特征光度$L^\ast$演化为$\propto(1+z)^{α_\textsc{l}}$。静止坐标系70微米LF显示出强烈的亮度演化，z=1.2，α_l=3.41^{+0.18}_{-0.25}。静止帧160微米LF也显示出快速的光度演化，从α_l=5.53^{+0.28}_{-0.23}到z=0.5。光度的演变速度与以前使用IRAS，ISO和Spitzer数据的研究估计值一致。TIR LF的光度演化为α_l=3.82^{+0.28}_{-0.16}，这与Spitzer 24 μ m观测到的强烈光度演化的结果一致。通过对LF积分，我们计算了z= 1.2时的共动红外光度密度，证实了LIRG和ULIRG的数密度的快速演化，它们…
2012-05-25 astro-ph.CO
MIPS 24 Micron Observations of the Hubble Deep Field South: Probing the IR-Radio Correlation of Galaxies at z > 1
我们目前的MIPS 24微米观测哈勃深场南与斯皮策太空望远镜。得到的图像大小为254弧分^[2]，灵敏度范围为~12至~30微焦均方根，灵敏度中值为~20微焦均方根。总共有495个源被编目，其信噪比大于5西格玛。源目录以及源计数已被纠正的完整性和通量提升。然后将红外源与MUSYC光学/近红外和ATHDFS射电观测相结合，以获得样品的红移和射电通量密度。我们使用IR/射电通量密度比（q_24）来探索该IR样本的IR-射电相关性，并发现在IR和射电中都检测到的源的q_24 = 0.71 +- 0.31。通过叠加射电观测中未检测到的红外源，我们得到了0 < z < 2.5的红移箱的平均q_24。我们发现高红移（z > 1）源的平均q_{24}比更适合用局域LIRG SED而不是局域ULIRG SED，这表明高红移ULIRG在它们的IR/射电性质上是不同的。因此，在高红移的ULIRG有不同于本地发现的SED。红外微弱的射电源进行了检查，虽然有九个射电源没有MIPS检测，因此无线电响亮的活动星系核，只有一个射电源有一个极端的IRAC 3.6微米无线电通量密度比，表明它是一个无线电响亮的活动星系核在z > 1。
2010-09-08 astro-ph.CO
Optically faint X-ray sources in the CDFN: Spitzer constraints
我们研究了GOODS-N区（R > 26.5AB）最暗光源的性质。尽管这些极微弱的星群代表了GOODS-N场中X射线源的一个可观的部分，但它们仍然是一个未知的领域。它们被认为包含中等红移的红色活动星系核，或者可能包含非常高红移的类星体。我们编译我们的样本，首先找到3.6微米IRAC对应的X射线源和搜索的光学对应的IRAC源。35个来源没有对应的R波段斯巴鲁光学图像。其中，18个有HST-ACS对应，而其余的没有光学对应。在我们的35个源中，绝大多数都根据它们的V-K下限被归类为极红天体（ERO）。它们的光度红移表明，这些粒子的红移适中（中值z~2.8），与光谱学上已经确定的峰值z~0.7的粒子有明显的不同。没有HST对应物的Spitzer-IRAC源的中红外颜色往往位于中红外色图AGN“楔形”内，表明要么是类星体、ULIRG（Mrk 231），要么是z>3的早期类型星系模板。我们的大部分源（17/35），无论它们是否有HST对应物，都可以被归类为中红外明亮/光学昏暗源（尘埃遮蔽星系核），这是一个被认为包括许多被严重吸收的活动星系核的类别。光学微弱源的共同添加的X射线光谱非常平坦，具有伽马~0.87的光谱指数，显著平坦于X射线背景的光谱。在红移z>2的情况下，光学微弱R>26.5的X射线源占总X射线总数的50%以上，这对光度函数及其演化具有重要意义;考虑2<z<4的X射线源，我们发现…
2010-06-03 astro-ph.CO
Local Luminous Infrared Galaxies: Spatially resolved mid-infrared observations with Spitzer/IRS
亮红外星系（Luminous Infrared Galvanized，LIRGs）是一个重要的宇宙学星系，因为它们是宇宙中z = 1时共同运动恒星形成率密度的主要贡献者。本文介绍了一个GTO Spitzer IRS程序，目的是获得14个局域（d <76Mpc）LIRGs的光谱映射。数据立方体至少映射了星系中央20 arcsec x 20 arcsec到30 arcsec x 30 arcsec的区域，并使用了覆盖整个5 - 38微米光谱范围的所有四个IRS模块。该项目的最终目标是充分表征本地LIRGs的中红外特性，作为了解其更远对应物的第一步。在本文中，我们提出的第一个结果，这个GTO计划。IRS光谱映射数据使我们能够构建明亮的中红外发射线的光谱图（例如，[NeII]，[NeIII]，[SIII]，H_2），连续谱，6.2和11.3微米PAH特征，以及9.7微米硅酸盐特征，以及提取每个星系中感兴趣区域的一维光谱。IRS的数据被用来获得空间分辨的测量消光使用9.7微米的硅酸盐功能，并跟踪恒星形成区域使用氖线和PAH功能。我们还研究了一些活动星系核的指标，包括高激发发射线和强尘埃连续发射在约6微米的存在。最后，我们使用集成的斯皮策/IRS光谱作为本地LIRGs的模板。我们讨论了这些模板的几种可能的用途，包括在高红移的红外亮星系的恒星形成率的校准。我们还预测了最亮的中红外发射线的强度作为…
2009-09-03 astro-ph.CO
Spitzer bright, UltraVISTA faint sources in COSMOS: the contribution to the overall population of massive galaxies at z=3-7
我们分析了UltraVISTA超深COSMOS场上574个斯皮策4.5微米选择星系的样本，[4.5] <23 and Ks_auto>24（AB）。我们的目标是调查这些中红外明亮，近红外暗淡的来源是否对红移z>=3的大质量星系的总体人口有显着贡献。通过使用多达30个光度带进行光谱能量分布（SED）分析，我们已经确定了我们的样品峰的红移分布在红移z~2.5-3.0，约32%的星系位于z>=3。我们研究了在高红移下这些源对星系恒星质量函数（GSMF）的贡献。我们发现，[4.5]<23，Ks_auto>24的星系对先前在3=<z<4时Ks_auto<24的源所确定的GSMF产生的变化可以忽略不计，但在4=<z<5时它们的贡献更重要，占恒星质量Mst>~6 x 10^10 Msun的星系的>~50%。我们还将GSMF限制在z>=5时的最高质量端（Mst>~2 x 10^11 Msun）。根据它们在5=<z<6处的存在，以及在较高红移处的实际不存在，我们可以相当精确地确定第一个最大质量星系出现的时刻发生在z~6和z~5之间的约0.2 Gyr的时间内。或者，如果非常大的星系在宇宙时间的早期就存在，它们应该被大量的尘埃遮蔽，从而超出当前大面积深近红外探测的探测极限。
2015-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Webb's PEARLS: Bright 1.5--2.0 micron Dropouts in the Spitzer/IRAC Dark Field
利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在斯皮策IRAC暗场的再电离和透镜科学计划中获得的四波段NIRCam观测的第一个时代，我们寻找F150 W和F200 W的辍学。在14.2弧分^[2]的范围内，我们发现了8个F150 W和8个F200 W的衰减器，它们都比27.5等亮（最亮的约为24等），位于破裂红边的波段内。由于它们在多个波段中被检测到，因此这些必须是真实的物体。然而，它们的性质尚不清楚，表征它们的性质对于实现JWST的全部潜力非常重要。如果观测到的颜色衰减是由于莱曼破坏，那么这些天体应该分别位于z >~ 11.7和z >~ 15.4。颜色诊断显示，至少有四个F150 W的dropout远离dropout搜索中遇到的常见污染物（红移低得多的红色星系或棕矮星）。由于通带数量有限，F200 W脱落的诊断不太确定，但其中至少有一个可能不是已知类型的污染物，其余的与具有演化恒星星族的高红移星系或z ~ 3至8的老星系一致。如果确实有相当大一部分脱落粒子位于z ~ 12，我们就不得不面对一个严峻的问题，那就是如何解释它们的高光度和数密度。迫切需要对这些物体进行光谱鉴定。
2022-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optical-faint, Far-infrared-bright Herschel Sources in the CANDELS Fields: Ultra-Luminous Infrared Galaxies at z>1 and the Effect of Source Blending
赫歇尔甚宽视场巡天在多个远红外（FIR）波段绘制了数百平方度的图。虽然斯隆数字巡天（SDSS）是目前在如此广阔的区域进行光学对应识别的最佳资源，但它并没有检测到大量的赫歇尔FIR源，并使其性质无法确定。作为一个测试案例，我们研究了七个“SDSS不可见”，非常明亮的250微米源（S_{250} > 55毫焦耳）在宇宙组装近红外深河外遗留调查（CANDELS）领域，我们有一个丰富的多波长数据集。我们采取了一种新的方法来分解FIR源，直接使用近红外或光学图像作为位置先验。这是对先前分解工作的改进，其中先验来自仍然首先遭受源混合问题的中红外数据。我们发现，在大多数情况下，单一的赫歇尔源是由多个组件，不一定在相同的红移。我们的分解成功地识别和提取了它们的主要贡献者。结果表明，它们都是z ~ 1- 2的超红外类星体，其高的L_IR主要是由于尘埃遮蔽的恒星形成。它们中的大多数不会被选为亚毫米星系。它们都有复杂的形态，表明合并或剧烈的不稳定性，它们的恒星星族在恒星质量，年龄和形成历史方面是异质的。它们目前的ULIRG相位在它们的恒星质量组装中具有不同程度的重要性。我们的实践提供了一个很有前途的起点，开发一个自动程序，可靠地研究明亮的赫歇尔源。
2014-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Suzaku observation of the ULIRG IRAS19254-7245: disclosing the AGN component
我们在这里讨论的是朱雀星对IRAS 19254-7245（也称为超天线）的长期观测，它是本地宇宙中最亮和研究最充分的超亮红外星系之一。这一长时间的观测首次探测到了10 keV以上的IRAS 19254-7245，并测量到15-30 keV的通量约为5 × 10 ^（-12）erg cm^-2 s^-1。10 keV以上的探测使我们首次揭示了IRAS 19254-7245中活动星系核的内禀光度，它被强烈吸收（Nh ~ 3 × 10 ^（24）cm^-2），并具有类星体区域内的内禀光度（L（2-10 keV）~ 3 × 10^（44）erg s^-1）。IRAS 19254-7245的2-10 keV光谱非常硬（γ ~1.2），并呈现出强的铁谱线（EW ~0.7 keV），这清楚地表明，在10 keV以下，我们只能看到再处理的辐射。由于Fe-K辐射的能量约为6.7 keV，与类He Fe一致，并且其EW太高，不能用星爆主导的情景来解释，我们认为IRAS 19254-7245的2- 10 keV辐射主要是由高度电离物质的反射/散射所决定的。事实上，在后一种情况下，我们发现照明源的光子指数为Gamma=1.87（+0.11，-0.28），与射电宁静无遮蔽活动星系核的平均值非常一致。
2009-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey: ALMA resolves the bright-end of the sub-millimeter number counts
我们提出了高分辨率870微米ALMA连续映射的30个明亮的亚毫米源在UKIDSS UDS领域。这些源是从SCUBA-2宇宙学遗产调查的1平方度850微米深地图中选出的，代表了该领域最明亮的源（SCUBA 2通量S_850中值=8.7+/-0.4 mJy）。在我们的30幅ALMA图中，我们检测到52个亚毫米星系（SMG）具有>4-sigma的显著性。在61+/-17%的ALMA图中，单碟源包括>=2个SMG的混合物，其中次级SMG是L_IR>10^12 Lo的超亮红外Galerkin（ULIRG）。最亮的SMG平均贡献了单碟通量密度的80+/-4%，在包含>=2个SMG的ALMA图中，次级SMG贡献了积分ALMA通量的25+/-3%。我们构建了源计数，并表明多重性在S_870>7.5mJy时将表观单皿累积计数提高了20%，在S_870> 12 mJy时提高了60%。我们将我们的样本与以前的ALMA研究较暗的SMG相结合，并表明计数是很好地描述了一个双幂律在8.5+/-0.6mJy的突破。该破裂对应的光度约为6 × 10^12 Lsol，恒星形成速率约为1000 Mo/yr。对于这些SMG的典型尺寸，在我们的ALMA数据中解析为r=1.2+/-0.1kpc，这产生了~ 100 Msol/yr/kpc 2的限制SFR密度。最后，S_870> 2 mJy SMG的数密度比从空白场计数导出的…
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
An AzTEC 1.1-mm Survey for ULIRGs in the field of the Galaxy Cluster MS 0451.6-0305
我们用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜上的AzTEC照相机对z=0.54的星系团MS 0451.6-0305进行了一次深度为1.1毫米的观测。我们在中心0.10 ° ^2范围内探测到了36个信噪比大于3.5的源，并给出了AzTEC图、目录和计数。我们使用无线电，中红外，斯皮策IRAC和亚毫米阵列数据确定了18个源（50%）的对应物。光学，近红外和中红外光谱能量分布的编译，这些星系与可检测的同行，预计将包含所有可能的集群成员的14。然后，我们使用光度红移和颜色选择分离潜在的集群成员的背景星系和测试这种技术的可靠性，使用档案观测亚毫米星系。我们发现了两个潜在的MS 0451-03成员，如果它们都是星团星系，那么它们的总恒星形成率（SFR）为每年约100个太阳质量-这是MS 0451-03中所有其他星系的SFR总和的一个重要部分。我们还研究了堆叠的静止帧中红外，毫米和无线电发射的集群成员低于我们的AzTEC检测限，并发现中红外选定的星系在集群和红移匹配场人口的SFR是可比的。相比之下，在形态学上分类的晚型星系团的平均SFR比相应的红移匹配场星系小3倍。这表明这些星系可能正处于被星系团环境转变为红色序列的过程中。我们的调查表明，虽然MS 0451-03的环境似乎抑制了晚型星系中的恒星形成，但它可以支持活跃的尘埃遮蔽的中红外星系和潜在的毫米探测LIRG。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
