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
Herschel FIR counterparts of selected Ly-alpha emitters at z~2.2. Fast evolution since z~3 or missed obscured AGNs?
Ly-alpha发射体（LAEs）在从局域到z~7的红移域中随处可见。LAEs在不同时期的远红外（FIR）对应物可以提供这些星系的尘埃含量，消光和光谱能量分布（SED）的直接线索。我们寻找远红外对应的LAEs的光学检测在GOODS北领域的红移z~2.2使用的数据从赫歇尔空间望远镜与光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS）。LAE候选者是通过使用ALHAMBRA巡天的中波段测光、GOODS-North的辅助数据和恒星星族模型的色星等图分离出来的。根据这些光谱合成模型的拟合和FIR/光学诊断，它们中的大多数似乎是被遮蔽的星系，其光谱是活动星系核占主导地位。通过对光学数据的分析，我们在z = 2.2的LAE中观测到了活动星系核或复合星系核占源总数约0.75的比例，这与以前在z=2.25甚至在低红移时观测到的比例基本一致（0.2<z<0.45），但与红移~3处观察到的有显著差异，这可能与活动星系核分数在所涉及的历元之间迅速变化的情景相一致，或者与在其他z=2- 3的区域没有探测到被遮蔽的活动星系核相一致。3个LAE样本，由于缺乏深FIR观测。我们在GOODS-North中找到了z~2.2处的三个鲁棒FIR（PACS）对应物。这证明了即使在更高的红移下也有可能在LAEs中发现尘埃排放。
2010-08-19 astro-ph.CO
The Relation Between Cool Cluster Cores and Herschel-Detected Star Formation in Brightest Cluster Galaxies
对68个布里渊星系团（BCGs）进行了0.08 < z < 1.0的远红外光谱分析。直接由Spitzer和Herschel测光法导出尘埃成分峰值（24- 500 μ m）的红外总光度，计算了遮蔽恒星形成率（SFR）。22%（+6.2，-5.3）的BCGs在远红外波段被探测到，SFR= 1-150 Msun/yr。对于冷核星团（气体冷却时间<1 Gyr），红外光度与星团X射线气体冷却时间高度相关，强烈表明这些BCGs中的恒星形成受到星团尺度冷却过程的影响。分子气体示踪的Ha辐射的出现也与遮蔽恒星的形成有关。除了最明亮的BCGs（L_TIR > 2x10^11 L_sun），SFR（Ha）只需要一个小的（<0.4 mag）红化校正就可以与SFR_FIR一致。相对较低的Ha消光（尘埃遮蔽），与一般恒星形成人口的报告值相比，为冷气体的替代（外部）来源提供了进一步的权重。最后，我们使用的非冷核心集群的堆叠分析表明，大部分的燃料，恒星形成的前红外明亮的BCGs是不太可能起源于正常的恒星质量损失。
2012-01-05 astro-ph.CO
Dust-obscured star-formation in the outskirts of XMMU J2235.3-2557, a massive galaxy cluster at z=1.4
相对于场星系，大质量星系团的星系群中的恒星形成减少，并且倾向于在核心区域被抑制。在一些z >1.4的星团中观察到了恒星形成-密度关系的反转迹象。使用来自Herschel机载PACS和SPIRE的100- 500 μ m深度成像，我们研究了光谱和photo-z星系团成员的红外特性，以及XMMU J2235.3-2557中的Halpha发射体，这是已知的最大质量，最遥远的X射线选择星系团之一。我们的分析主要是基于对静止坐标系8- 1000 μ m内星系光谱能量分布的拟合。我们测量总的红外光度，推导出恒星形成率（SFR）范围从89-463 Msun/年的13个星系单独检测的赫歇尔，所有位于核心区域以外（r >250千秒差距）。我们进行堆叠分析的9个恒星形成的成员没有检测到PACS，产生一个检测与SFR=48 Msun/年。使用颜色标准的基础上，恒星形成星系SED在集群红移，我们选择41 PACS源作为候选恒星形成集群成员。我们描述了一个人口的高度模糊的SF星系在郊区的XMMU J2235.3-2557。我们没有发现证据的SF-密度关系的逆转，在这个巨大的，遥远的集群。
2013-05-08 astro-ph.CO
The Herschel Lensing Survey (HLS): overview
赫歇尔透镜巡天（HLS）将对大约40个大质量星系团进行深度PACS和SPIRE成像。这些星团强大的引力透镜能力将使我们能够穿透混乱的噪音，这为我们用赫歇尔探测宇宙的能力设定了最终的限制。在这里，我们提出了我们的调查和我们的科学演示阶段（SDP）的子弹状星系团（z=0.297）的观测结果的总结概述。SDP数据丰富，使我们不仅可以研究背景高红移星系（例如，在z=2.8和3.2处的强透镜和扭曲星系），但也具有星团成员星系的性质。我们的初步分析表明，远红外/亚毫米光谱能量分布（SED）的多样性很大，这表明我们有很多要学习与赫歇尔星系SED的属性。我们还检测到Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应与SPIRE数据的增量。这个SDP计划的成功证明了赫歇尔透镜巡天在各种科学领域产生令人兴奋的结果的巨大潜力。
2010-05-20 astro-ph.CO
GOODS-Herschel: radio-excess signature of hidden AGN activity in distant star-forming galaxies
在这里，我们提出了一个新的光谱能量分布（SED）拟合的方法，我们通过选择在遥远的恒星形成星系中的GOODS-Herschel（北）领域的无线电过剩源，并揭示隐藏的存在，高度模糊AGN。通过对458个射电1.4 GHz和中红外24 μ m探测的星系进行广泛的SED分析，使用了一些迄今为止最深的钱德拉X射线、斯皮策和赫歇尔红外以及VLA射电数据，我们稳健地识别出了51个红移z~3的射电过剩活动星系核（~1300 deg^-2）。这些射电过剩活动星系核的远红外/射电比（q<1.68）明显低于恒星形成星系的典型关系（q~2.2）。我们发现，约45%的这些无线电过剩的源有一个占主导地位的活动星系核的成分在中红外波段，而对于超的无线电发射是活动星系核活动的唯一指标。在Lx~10^44-10^45 erg/s时，随着X射线光度达到~60%，放射性过剩活动星系核的比例增加，这使得这些源成为活动星系核总体的重要组成部分。然而，几乎一半（24/51）的这些放射性过剩活动星系核没有检测到深钱德拉X射线数据，这表明其中一些来源可能是严重模糊。我们还发现，放射性过剩活动星系核的特定恒星形成率（sSFR）平均低于X射线选择的活动星系核主机，表明我们的源形成恒星的速度比典型的活动星系核主机更慢，可能是他们的恒星形成逐渐淬火。
2012-10-09 astro-ph.CO
Evidence for a wide range of UV obscuration in z ~ 2 dusty galaxies from the GOODS-Herschel survey
z ~ 2的尘埃星系在静止帧中红外（8 μ m）和紫外波长之间的相对亮度范围很广。我们试图确定负责这种多样性的物理机制。尘埃遮蔽星系（Dust-obscured galaxies，DOG）的静止坐标系中红外线与紫外线的通量密度比大于1000，可能在中红外线处异常明亮，可能是由于活动星系核和/或多环芳烃的突出发射，或者在紫外线处异常暗淡。我们利用GOODS-Herschel巡天的远红外数据表明，与其他具有类似红外（8- 1000 μ m）光度的尘埃星系相比，大多数10^12 L_Sun < L_IR < 10^13 L_Sun的DOG在中红外并不异常明亮。我们观察到这些星系的中值红外到紫外线光度比和中值紫外线连续幂律指数之间的关系，我们发现，只有24%有特定的恒星形成率，这表明紧凑的恒星形成区域的主导地位。这种间接证据支持的想法，在这些星系的紫外线和红外线发射区域是空间重合的，这意味着异常的紫外线昏暗的DOG和尘埃遮蔽之间的连接。我们的结论是，在静止帧中红外线，紫外线通量密度比跨越尘埃星系在z ~ 2的范围是由于不同数量的紫外线遮蔽。在这些红外光度的星系中，DOG是最模糊的。我们将紫外线遮蔽的差异归因于：1）尘埃和大质量恒星空间分布之间的对齐程度差异，或2）总尘埃含量的差异。
2012-09-12 astro-ph.CO
Star Formation in the Bullet Cluster I: The Infrared Luminosity Function and Star Formation Rate
子弹星系团是一个巨大的星系团，z=0.297，正在经历一次主要的超音速（3马赫）合并事件。利用斯皮策24微米图像，IRAC数据，光学成像和光谱学，我们提出了这个独特的集群的全球恒星形成率（SFR）。使用光谱学上90%完整的37个非活动星系核MIPS确认的星团成员样本，R<1.7 Mpc，Rieke等人（2009）将24 um通量转换为SFR，我们计算出综合遮蔽SFR为267 Msolar/yr，比恒星形成率为28 Msolar/yr/10^14 Msolar。子弹星系团的星系团质量归一化综合SFR是最高的样本中的其他八个集群和集群合并的文献。五个LIRG和一个ULIRG分别贡献了集群总SFR的30%和40%。为了研究升高的特定SFR的起源，我们比较了子弹星系团的红外光度函数（IR LF）与后发座（进化到z=0.297）和CL 1358 +62的红外光度函数。子弹状星团的红外低频比其他大质量星团的红外低频有更多的辐射源。子弹状星团IR LF的Schechter函数拟合得出L*=44.68+/-0.11 ergs/s，分别比演化后发座和CL 1358 +62的L* 亮约0.25和0.35 dex。子弹星系团的红外线低频相对于其他星系团的升高可以解释，如果我们把“多余”的恒星形成红外星系归因于与尚未转化为静止星系的坠落群相关的人口。在这种情况下，在星团环境中淬灭恒星形成所需的时间尺度必须…
2010-10-13 astro-ph.CO
Improving the identification of high-z Herschel sources with position priors and optical/NIR and FIR/mm photometric redshifts
本文介绍了HLS计划中PACS和SPIRE仪器在子弹团场中探测高红移（U）LIRGs的初步结果。我们详细描述了一个测光程序，旨在恢复强大的通量和去混合附近的混淆噪声微弱赫歇尔源。该方法是基于使用斯皮策/MIPS 24 μ m源的位置作为先验。我们的目录是能够可靠地（5西格玛）恢复星系的PACS 100和160微米通道，分别在6和10毫焦耳以上的通量，和12至18毫焦耳的SPIRE带。我们还获得了光谱能量分布，覆盖了所有的赫歇尔探测到的源的远红外/毫米光谱范围内的光学，并分析它们，以获得独立的估计的光度红移的基础上，无论是恒星星族或尘埃排放模型。我们的斯皮策位置先验加上独立的光学和红外光度红移的组合使用的潜力，鲁棒地分配光学/近红外对应的Herschel和其他（子）mm仪器检测到的源。
2010-05-20 astro-ph.CO
Far infrared constraints on the contamination by dust obscured galaxies of high-z dropout searches
中红移尘埃星系的光谱能量分布（SED）在光学/近红外（NIR）域可能看起来类似于非常高红移星系。这可能会导致基于宽带光学/近红外测光的高红移星系搜索被低红移尘埃星系污染，因为这两种星系无法区分。污染率可能高达50%。{This工作显示了远红外（FIR）域如何有助于在光学/NIR搜索高z星系时识别可能的低z闯入者。我们分析了两个星系的FIR SED建议作为非常高的红移（$z>7$）辍学的候选人的基础上深鹰-I/VLT的观测。FIR SED用PACS/Herschel在100和160 μ l，$μ$ m下采样，用SPIRE/Herschel在250、350和500 μ l，$μ$ m下采样，用LABOCA/APEX在870 μ l，$μ$ m下采样。我们发现，红移$>7$将意味着极端的FIR SED（与尘埃温度$>100$ \，K和FIR光度$>10^{13}$ \，$L_{\odot}$）。相反，在z $\sim$ 2处，两个源的SED将与典型的ULIRG/SMG的SED兼容。考虑到从可见光到远红外波段的所有可用数据，我们重新估计了红移，发现$z\sim$为1.6- 2.5。由于在这些星系中观察到的强烈的光谱断裂，标准的模板从文献中无法再现的SEDs的可见近红外部分，即使当额外的消光包括在内。这些来源类似于斯皮策观测中选择的具有极端可见光到远红外颜色的强烈尘埃遮蔽的星系，以及位于$z…
2011-08-11 astro-ph.CO
Sub-millimetre source identifications and the micro-Jansky source population at 8.4 GHz in the William Herschel Deep Field
[摘要]使用LABOCA对威廉·赫歇尔深场进行的亚毫米观测揭示了2个X射线吸收类星体的可能对应物。这里的目的是利用EVLA成像在8.4 GHz的无线电/亚毫米源建立类星体。减少EVLA数据的挑战是现场存在强4C源。采用一种新的定标算法对数据进行相减，得到了覆盖16'x16'扩展WHDF的热噪声受限射电图。它包含41个高于4 σ极限的源，其中17个具有初级束校正通量。射电观测表明，LABOCA探测到的活动星系核与射电源相吻合，证实了活动星系核X射线吸收后亮度有亚毫米的趋势。这些来源显示出强烈的紫外线过剩（UVX），表明核视线是气体吸收的，而不是灰尘。在剩下的3个在~5'半功率束宽范围内的LABOCA源中，1个被确认为附近星系中的微弱核X射线/射电源，1个是微弱的射电源，1个在任何其他波段都没有被确认。更一般地说，差分射电源计数与以前的观测结果吻合得很好，在S<50 micro-Jy时比纯活动星系核模型有明显的超出。在整个区域，10个比这个极限更暗的源中，6个有光学对应物，其中3个是UVX（即可能的类星体），包括2个吸收类星体LABOCA源。其他微弱的射电对应物不是UVX，但只是稍微少一点蓝色，很可能是恒星形成/合并的星系，主要是在较低的光度和红移。这4个微弱的、光学上无法识别的射电源可能是尘埃遮蔽的类星体或星系。因此，这些高z遮蔽的活动星系核和低z恒星形成群体是解释观测到的过量微弱源…
2012-09-20 astro-ph.CO
LoCuSS: Shedding New Light on the Massive Lensing Cluster Abell 1689 - The View From Herschel
我们提出了宽场Herschel/PACS观察阿贝尔1689，一个巨大的星系团在z=0.1832，从我们的开放时间的关键程序。我们检测到39个光谱确认的100微米选择的集群成员，低至1.5x10^10 Lsun。这些星系的恒星形成速率在1-10 Msun/yr之间，并且似乎包含两个不同的群体：三分之二是在整个星系团中发现的不起眼的蓝色晚型螺旋星系;其余的是尘埃红色序列星系，其恒星形成被A（H alpha）~2等严重遮蔽，并且只在星系团的外围发现。这些尘埃红色星系的特定SFR低于蓝色晚型，表明前者正在被淬灭，可能是通过预处理，未被遮蔽的恒星形成首先被终止。我们还探测到了一个100微米的星系，它们沿着一条东北-西南方向穿过星系团中心的轴延伸约6百万秒差距，置信度大于95%。定性这种结构是一致的，与以前的报告的子结构在X射线，透镜，和近红外地图的这个集群，进一步支持的观点，这个集群是一个动态活跃，合并系统。
2010-06-03 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
The Herschel-ATLAS: The dust energy balance in the edge-on spiral galaxy UGC 4754
我们使用Herschel PACS和SPIRE观测的边缘螺旋星系UGC 4754，采取的H-ATLAS SDP观测的一部分，调查在这个星系的尘埃能量平衡。我们建立了详细的SKIRT辐射模型的基础上SDSS和UKIDSS地图，并使用这些模型来预测远红外辐射。我们发现，我们的辐射转移模型低估了所观察到的FIR发射的一个因素的两到三个。根据IRAS、ISO和SCUBA的数据，在其他边缘螺旋星系中也发现了类似的差异。由于SED在FIR波长处的良好采样，我们可以排除FIR发射率被低估的原因。相反，我们支持高度模糊的恒星形成，作为一个更可能的解释，贡献不大的光学消光。
2010-05-11 astro-ph.CO
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
The far-infrared/submillimeter properties of galaxies located behind the Bullet cluster
赫歇尔透镜巡天（HLS）利用大质量星系团的引力透镜对高红移星系群进行采样，这些星系太暗，以至于在当前远红外/亚毫米望远镜的混淆极限以上无法检测到。从100-500微米的测量值涵盖了这些星系远红外光谱能量分布的峰值，表征了它们的红外光度和恒星形成率。我们介绍了我们的科学演示阶段的观测，针对子弹星系团（1 E0657 -56）的初步结果。通过结合我们的观测与LABOCA 870微米和AzTEC 1.1毫米的数据，我们完全约束的光谱能量分布的19 MIPS的24微米选定的星系位于后面的集群。我们发现，它们的颜色是最适合使用的模板的基础上系统较低的红外线luminosity.This表明，我们的来源是不喜欢本地的超亮红外星系，其中充满活力的恒星形成包含在一个紧凑的高度尘埃遮蔽的区域。相反，它们似乎是低光度局部星系的放大版本，恒星形成发生在更大的物理尺度上。
2010-05-20 astro-ph.CO
Herschel-ATLAS: detection of a far-infrared population around galaxy clusters
我们报告检测到一个显着过剩的远红外源的表面密度从赫歇尔天体物理太赫兹大面积调查（H-ATLAS）内~1百万秒差距的中心的66个光学选择的星系团在SDSS与<z>~0.25。从他们的同行的多波长特性的分析，我们得出结论，远红外辐射与尘埃遮蔽的恒星形成和/或星系团本身的星系内的活动星系核。过量在~0.8 Mpc的半径处达到最大值，其中我们发现平均每个簇1.0 \pm 0.3 S_250 um>34 mJy源高于随机场位置的预期。如果远红外发射由恒星形成主导（与活动星系核相反），那么在L_IR> 5d 10 L_sun的源中，这对应于每个星系团的平均恒星形成率约为7 M_sun/yr。虽然透镜源对多余信号的贡献可以忽略不计，但集群周围的一小部分源可以被引力透镜化，我们已经确定了集群透镜赫歇尔源的潜在案例样本，这些案例可以在后续研究中作为目标。
2011-05-16 astro-ph.CO
Extreme host galaxy growth in powerful early-epoch radio galaxies
在宇宙年龄的前半段，一定有一个恒星形成的鼎盛时期，因为在宇宙历史的那个时期之后，许多大质量星系都出现了。我们与革命性的赫歇尔空间天文台的观测揭示了许多强大的高红移3C类星体和射电星系的超大质量宿主中充满活力的光学遮蔽恒星形成。这种恒星形成和黑洞驱动活动的共生现象与最近赫歇尔观测X射线选择活动星系的结果形成鲜明对比。本文介绍了三个典型的射电星系，它们的红移分别为1.132，1.575和2.474，推测它们的恒星形成速率为每年数百个太阳质量。一系列壮观的同时代活动星系核/星暴事件可能形成了这些超大质量星系和它们的大质量中心黑洞在其相对较短的寿命。
2012-09-03 astro-ph.CO
HerMES: Unveiling obscured star formation - the far infrared luminosity function of ultraviolet-selected galaxies at z~1.5
We study the far-infrared (IR) and sub-millimeter properties of a sample of ultraviolet (UV) selected galaxies at z \sim 1.5. Using stacking at 250, 350 and 500 um from Herschel Space Observatory SPIRE imaging of the COSMOS field obtained within the HerMES key program, we derive the mean IR luminosity as a function of both UV luminosity and slope of the UV continuum beta. The IR to UV luminosity ratio is roughly constant over most of the UV luminosity range we explore. We also find that the IR to UV luminosity ratio is correlated with beta. We observe a correlation that underestimates the corr…
2012-11-19 astro-ph.CO
Herschel Detection of Dust Emission from UV-Luminous Star-Forming Galaxies at 3.3<z<4.3
我们报道了Herschel SPIRE对3.3<z<4.3的紫外发光（L>~L*）恒星形成星系尘埃辐射的探测。我们的1,913个莱曼布雷克星系（LBG）候选者的样本是在NOAO深宽视场巡天的Bootes场的5.3 deg 2区域内选择的。这是这个时期最大的紫外发光星系样本之一，可以对星系光度函数的亮端进行调查。我们将样本分成三个光度箱，并将Herschel SPIRE数据叠加，以测量远红外（FIR）波长下LBG的平均光谱能量分布（SED）。我们发现这些星系的平均红外光度为（3-5）× 10 ^{11}L_sun，60-70%的恒星形成过程被尘埃遮蔽。远红外辐射的峰值在λ> 100 μ m处，表明尘埃温度（T_d=27- 30 K）明显低于具有可比红外光度的本星系。与z~2 LBG的观测值（IRX（z~2）~7.1+/-1.1）相比，观测到的IR/UV光度比（IRX=L_IR/L_UV）较低（~3-4）。在两个较低的光度箱中的星系的紫外线连续谱和IRX的斜率之间的相关性表明，尘埃的性质类似于当地的星爆星系。然而，在最高光度箱中的星系似乎偏离了本地关系，这表明它们的尘埃性质可能不同于它们的低光度和低红移对应物。我们推测，在这个时代最紫外线发光的星系被观察到在一个短暂的和年轻的演化阶段。
2012-09-11 astro-ph.CO
The environment and characteristics of low redshift galaxies detected by the Herschel-ATLAS
我们研究了Herschel天体物理太赫兹大区域巡天（H-ATLAS）科学演示数据中探测到的低红移星系的紫外和光学性质及其环境。我们使用Sloan Digital Sky Survey第七版和Galaxy And Mass Assembly数据库来选择红移范围为0.02 < z < 0.2的r_Petro < 19.0 mag的星系，并在H-ATLAS中寻找它们的亚毫米对应物。我们的研究结果表明，在低的红移，H-ATLAS检测主要是蓝色/恒星形成的星系与红色系统，这是高度模糊的尘埃的微小贡献。此外，我们发现，一个星系的颜色，而不是其环境的局部密度决定了它是否可以被H-ATLAS探测到。PACS和SPIRE同时探测到的星系尘埃温度平均为25 K \pm 4 K，与环境无关。这一分析提供了一个潜在的H-ATLAS数据的一瞥，以调查在本地宇宙中的星系的亚毫米特性。
2011-06-30 astro-ph.CO
The reversal of the SF-density relation in a massive, X-ray selected galaxy cluster at z=1.58: results from Herschel
尘埃，恒星形成星系在宇宙中大质量星系的形成和演化中起着关键作用。利用Herschel望远镜在100- 500 μ m范围内获得的深远红外成像，我们研究了z=1.58的星系团XDCP J0044.0-2033中尘埃遮蔽的恒星形成。XDCP J0044.0-2033是z >1.5时质量最大的星系团，测量质量M200= 4.7 × 10 $^{14}$ Msun。我们对PACS图中检测到的具有>3 $σ$显著性的12个簇成员（5个经光谱确认）的光谱能量分布（SED）进行分析，所有ULIRG。单个恒星的形成速率（SFR）在155-824 Ms/年之间，尘埃温度为24 $\pm$-35 K。我们测量到星团核心的恒星形成量（SF）非常高，SFR（< 250 kpc）> 1875 $\pm$ 158 Ms/年，比星团外围的恒星形成量高4倍。这种情况在星系团中是前所未有的，第一次显示了在大质量星系团中z~1.6处SF-密度关系的逆转。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
New Observational Constraints and Modeling of the Infrared Background: Dust Obscured Star-Formation at z>1 and Dust in the Outer Solar System
我们提供的综合星系光在70，160，250，350和500微米的深远红外和亚毫米数据从空间（斯皮策）和气球平台（BLAST）河外调查的测量。我们使用在24微米源的位置处堆叠的技术，以补充通过直接检测直接分辨的集成星系光的部分。我们证明，即使通过叠加的综合星系光，在解决河外远红外背景的2-3倍不足。我们还表明，以前的估计综合星系光（IGL）通过堆叠，已偏向于高值。这主要是由于来自24微米源的远红外/亚毫米通量的多次计数，所述24微米源聚集在较亮远红外源的大点扩散函数内。利用z<1.2的光度函数的演化模型，我们发现z<1.2的星系分别占河外70-500 μ m远红外背景的95-55%，这些模型是由24 μ m和70 μ m的观测约束的，并且与叠加分析的结果一致。这使得z>1时尘埃遮蔽恒星形成的比例有很大的上限，这明显低于从星系消光校正的紫外光度得出的值。我们利用这些结果来预测赫歇尔空间天文台的河外星系调查将揭示的星系的性质。最后，从我们对远红外IGL的限制，我们提供了冰地幔尘埃存在的证据，绕太阳运行的距离约为40 AU，这是近红外和远红外背景的强度。[删节]
2010-03-08 astro-ph.CO
The AGN content in luminous IR galaxies at z\sim2 from a global SED analysis including Herschel data
我们使用Herschel-PACS远红外数据，结合以前的多波段信息和中红外光谱，以正确地解释存在一个活跃的原子核，并限制其在z \sim 2的发光红外（IR）源的能量贡献。该样品由GOODS-South场中的24个光源组成，典型的红外光度为10^{12} Lo。在这一领域的4 Ms钱德拉X射线成像的数据也被用来识别和表征活动星系核的发射。我们重现观测到的光谱能量分布（SED），分解成一个主星系和活动星系核组件。一个光滑环模型的环核尘埃是用来考虑直接和再处理的AGN的贡献。我们确认具有典型L_{8-1000um} \sim 10^{12}Lo的z \sim 2星系主要由恒星形成提供动力。在3 σ置信水平下，活动星系核的成分存在于9个天体中（占样本的\sim 35%），但它对8-1000 μ m辐射的贡献仅占能量收支的\sim 5%。在5-30 μ m范围内，活动星系核的贡献上升到\sim 23%（与Spitzer IRS结果一致），在2-6 μ m窄范围内，活动星系核的贡献上升到\sim 60%。活动星系核的存在被9个来源中的3个来源的X射线数据所证实，X射线光谱分析表明存在明显的吸收，即NH \sim 10^{23}-10 24} cm^{-2}。另一个来源显示了X射线数据中活动星系核发射被遮蔽的迹象。中红外-派生的X射线光度和那些从X射线数据得到的比较表明，遮蔽可能也存在于其余的…
2012-04-05 astro-ph.CO
Herschel observations of a z~2 stellar mass selected galaxy sample drawn from the GOODS NICMOS Survey
本文研究了从GOODS NICMOS巡天（GNS）中选取的1.5 < z < 3，log（M */Msun）> 9.5的恒星质量样本的远红外光谱特性。我们使用的远红外和亚毫米数据的PACS和SPIRE仪器上的赫歇尔，从PACS进化探测器（PEP）和赫歇尔多层河外巡天（HerMES）的关键项目分别。我们共发现22个GNS星系，其中位log（M */Msun）= 10.8，z = 2.0，与250 μ m的源相关联，信噪比大于3。我们得到这些天体的平均总红外光度log L_IR（L_sun）= 12.36 ± 0.05，相应的恒星形成率SFR_（IR+UV）=（280 ± 40）M_sun/yr，并发现它们的平均尘埃温度T_dust ~ 35 K。我们发现，SFR来自远红外测光结合UV为基础的估计，这些星系的无遮挡SFR平均超过2倍以上的系数高于SFR来自消光校正的UV发射单独，虽然我们注意到，基于IR的估计是受到重大Malmquist偏差。为了减轻这种偏见的影响，并将我们的研究扩展到较暗的通量，我们进行了叠加分析，以测量恒星质量箱中的平均SFR。对于log（M_*/M_sun）> 10的样品，我们在SPIRE波长处获得了2-4 sigma水平的检测。与Herschel探测到的GNS星系相比，我们发现叠加样品的SFR_（IR+UV）的估计值与消光校正的UV辐射的估计值相当，尽管不确定性…
2012-07-09 astro-ph.CO
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
Which halos host Herschel-ATLAS galaxies in the local Universe?
我们测量了Herschel-ATLAS（H-ATLAS）巡天SDP场中的低红移（z < 0.5）远红外选定星系与GAMA（Galaxy and Mass Assembly）红移巡天中的光学选定星系之间的投影互相关。为了获得强大的关联函数，我们限制了分析的一个子集的969出6900 H-ATLAS星系，有可靠的光学对应物与r<19.4等和确定的光谱红移。两次调查的重叠区域为12.6平方米。匹配的样品具有z ~ 0.2的中值红移。GAMA星系和H-ATLAS星系的互相关符合幂律，相关长度r 0 ~ 4.63 +/-0.51Mpc。在SDP场中与GAMA星系的自关联函数比较，H-ATLAS和GAMA星系的相对偏差（平均2-8 Mpc）为b_H/b_G ~ 0.6。结合以前光学研究的聚类测量，这表明大多数低红移的H-ATLAS源都是由质量与银河系相当的晕所承载的。关联函数似乎取决于250 μ m的光度L_250，明亮的天体（中位光度νL_250 ~ 1.6 x 10^10 L_sun）比暗淡的天体（νL_250 ~ 4.0 x 10^9 L_sun）更容易聚集。这意味着具有更高尘埃遮蔽恒星形成率的星系由更大质量的晕所承载。
2010-11-12 astro-ph.CO
The complex physics of dusty star-forming galaxies at high redshifts as revealed by Herschel and Spitzer
我们结合Herschel的远红外光度法（PEP/HERMES）和Spitzer的深中红外光谱法，研究了GOODS-S中选择的31个发光和超铝红外镓的性质和质量组装历史，其中24个$μ$ m通量在0.2和0.5 mJy之间。我们用自洽的物理模型（GRASIL）对数据进行建模，该模型包括最先进的尘埃消光和再处理。我们发现，我们所有的星系似乎都需要大量的老（>1 Gyr）恒星，并在同一时间，主机的SF（SFR < 100 M $_{\odot}$ /年）的适度持续活动。大部分的恒星似乎已经形成了几个Gyr之前，观察在基本上所有的情况下。只有五个星系的样本需要一个最近的星暴叠加在一个静止的恒星形成历史（SFH）。我们还发现我们的结果与基于相同物体的仅光学SED拟合的结果之间存在差异;通过将它们的观测光谱能量分布与我们的物理模型拟合，我们发现z~1和z~2（U）LIRGs分别具有更高的折射率（PDMATHAMO A_{V} ~ 0.81和1.14）和更高的恒星质量（$Δ$ Log（M*）~ 0.16和0.36 dex）。对于大多数尘埃遮蔽的物体来说，恒星质量的差异更大。我们还发现，由于中间年龄恒星星族通过“卷云”辐射对尘埃加热的重要贡献（z~1和z~2（U）LIRGs的总L_{IR}的~73%和~66%），SFR低于使用Kennicutt关系从L_{IR}计算的SFR。
2012-11-26 astro-ph.CO
Extreme star formation in the host galaxies of the fastest growing super-massive black holes at z=4.8
我们报告了25个z=4.8的极明亮的光学选择活动星系核（AGN）的新的赫歇尔观测。其中五个源有极大的恒星形成（SF）光度，L_SF，对应的SF率（SFR）为2800-5600 M_sol/yr假设一个Salpeter IMF。其余的源只有上限的SFR，但叠加他们的赫歇尔图像的结果在700 +/- 150 M_sol/yr的平均SFR。在我们的样本中，更高的SFR与迄今为止在任何红移下观察到的最高值相当。我们的样本不包含模糊的活动星系核，这使我们能够调查几个进化的情况下连接超大质量黑洞和SF活动在早期宇宙。最有可能的情况是，我们正在目睹一些源的SF活动的峰值，而另一些源的SF活动则开始出现星暴后的下降。我们认为，所有25个来源，这是在他们的活动星系核活动的高峰，是在大合并。AGN反馈可能是负责减少SF活动在其中20个，但没有在其他5个有效地运作。
2012-03-10 astro-ph.CO
Infrared Luminosities and Dust Properties of z ~ 2 Dust-Obscured Galaxies
我们提出了SHARC-II 350微米成像的12个24微米亮（F_24微米> 0.8毫焦）的尘埃遮蔽的镓（DOG）和CARMA 1毫米成像的一个子集的2个DOG，所有选择从Bootes领域的NOAO深宽视场调查。在350微米的4个DOG的检测意味着红外光度是一致的，在2的因素内的预期的基础上，一个温暖的尘埃光谱能量分布（SED）缩放到所观察到的24微米的通量密度。8个未检测到的DOG的350 um上限与Mrk 231和M82（暖尘SED）一致，但不包括冷尘（Arp 220）SED。在我们的CARMA观测中没有检测到目标为1 mm的两个DOG，这对尘埃温度有很强的限制：T_dust > 35-60 K。假设这些尘埃性质适用于整个样本，我们发现尘埃质量约为3x10^8 M_sun。与其他z ~ 2尘埃星系群如亚毫米星系（SMG）和其他Spitzer选择的高红移源相比，DOG样品具有更高的红外光度（2 × 10^13 L_sun与其他星系群的6 × 10^12 L_sun），更温暖的尘埃温度（>35-60 K vs. ~30 K），以及较低的推断尘埃质量（3x10^8 M_sun vs. 3x10^9 M_sun）。赫歇尔和SCUBA-2调查应该能够检测到数百个这样的幂律主导的狗。我们使用HST和斯皮策/IRAC数据来估计这些源的恒星质量，并发现在我们的24 μ m明亮的DOG样本中，恒…
2009-09-14 astro-ph.CO
Herschel and SCUBA-2 imaging and spectroscopy of a bright, lensed submillimetre galaxy at z = 2.3
我们提出了一个详细的分析的远红外特性的明亮，透镜，z = 2.3，SMG，SMM J2135-0102，使用新的观测与赫歇尔，SCUBA-2和VLA。这些数据使我们能够限制星系的SED，并表明它具有内在的静止框架8- 1000 um光度，L（bol），为（2.3 +/- 0.2）x 10^12 L（太阳），并且可能的SFR为~400 M（太阳）/年。该星系位于远红外/射电相关的远红外选择星系。在~> 70 μ m处，可以用T（d）~ 30和60 K的尘埃组分来描述。使用SPIRE的傅里叶变换光谱仪，我们报告了[CII] 158 μ m冷却线的检测。如果[CII]、CO和远红外连续谱出现在光离解区域，我们就可以得到特征气体密度n ~ 10^3 cm^-3和远紫外辐射场G_0，比银河系强10^3倍。L（[CII]）/L（bol）明显高于本地ULIRGs，但与本地恒星形成星系和星暴核中的值相似。这与SMM J2135-0102由分布在约2 kpc的星爆团提供动力是一致的，证明SMG不是简单的按比例放大的ULIRG。我们的研究结果表明，SPIRE的FTS有能力通过盲目探测原子冷却线来测量遥远的，模糊的星系的红移，但它不会与地面CO线搜索竞争。然而，一旦发现了更合适的明亮候选者，它将允许对高红移星系的综合性质以及ISM的化学进行详细的研究。
2010-05-06 astro-ph.CO
Far-infrared surveys of galaxy evolution
在早期宇宙中，大约一半来自演化星系的辐射在远红外和亚毫米波长范围内到达我们。最近在观测能力方面取得的重大进展，特别是2009年发射的赫歇尔空间天文台，大大提高了我们在星系演化多波长研究中利用这一信息的能力。在其峰值附近，四分之三的宇宙红外背景现在被分解为单独检测到的源。尘埃遮蔽恒星形成和星际介质条件的远红外诊断的使用已经从罕见的极端高红移星系扩展到更典型的主序星星系和活动星系核的宿主，直到z>~2。这些研究揭示了在宇宙恒星形成和黑洞吸积的高峰期和此后，稳定平衡过程和短暂恒星爆发的演变作用。本文介绍了近年来对星系演化的远红外研究，重点是Herschel的结果
2014-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The XMM deep survey in the CDFS IV. Candidate Compton-thick AGN
钱德拉深场是天空中X射线数据密度最高的区域：4M的钱德拉和3M的XMM数据，即使是微弱的源也可以提取出高质量的光谱。我们利用这一点，以编制一个样本的严重模糊的活动星系核（AGN）使用X射线光谱。我们从176个最亮的XMM源中选择我们的样本，寻找a）平坦的X射线光谱（在90%置信水平下光子指数<1.4），表明反射占主导地位的连续谱，或b）吸收转换，表明柱密度高于~10 ^{24} cm-2。我们发现一个样本的九个候选人严重模糊的来源满足上述标准。其中四个显示具有统计学显著性的FeKa线，具有较大的等效宽度（四分之三的EW与1千电子伏一致），这表明这些是最安全的康普顿厚度活动星系核候选者。其中两个源是传输为主，而其他两个最有可能是反射为主的康普顿厚活动星系核。虽然这四个源的样本在统计上并不完整，但它代表了在中等到高红移下发现的康普顿厚源的最佳例子，其中三个源在z = 1.2 - 1.5，一个源在z = 3.7。使用斯皮策和赫歇尔观测，我们估计具有良好的精度的X射线，中红外（12微米）的亮度比我们的来源。这些都远低于平均活动星系核的关系，独立地表明，这四个来源是严重模糊。
2013-03-22 astro-ph.CO
Herschel-ATLAS/GAMA: a census of dust in optically selected galaxies from stacking at submillimetre wavelengths
我们使用Herschel-ATLAS巡天对光学选择星系的submm特性进行了首次大规模的统计研究。我们从GAMA巡天的126 deg^2中选取了约80，000个r波段星系，将它们叠加成250、350和500μm的亚毫米成像，以获得z < 0.35的星系尘埃排放的前所未有的统计数据。我们发现低红移星系占宇宙250μm背景的5%（350μm为4%; 500μm为3%），其中约60%来自“蓝”星系，20%来自“红”星系（静止坐标系g-r）。我们比较了不同的星系人口的尘埃性质划分成箱的光学光度，恒星质量，颜色和红移的样本。在蓝色星系中，我们发现尘埃的温度和光度与恒星质量在固定的红移下强烈相关，但红色星系不遵循这些相关性，总体上具有较低的光度和温度。我们作出合理的假设来解释红序列星系透镜效应的污染通量，并得出结论，具有不同光学颜色的星系具有根本不同的尘埃排放特性。结果表明，虽然由于温度较高，蓝色星系比红色星系更明亮，但两个样本的尘埃质量相对相似。尘埃质量与恒星质量相关，尽管尘埃/恒星质量比在低恒星质量星系中要高得多，这与具有最高特定恒星形成率的最低质量星系一致。我们叠加了250μm/NUV的光度比，发现结果与恒星质量较低和红移较高时恒星形成的更大遮蔽一致。所有星系的亚毫米光度和尘埃质量都显示出强烈的红移，这表明在过去的40亿年里，普通星系中被遮蔽的恒星形成量下降。
2012-02-21 astro-ph.CO
Galaxy evolution from deep multi-wavelength Infrared surveys: a prelude to Herschel
在斯皮策低温任务结束和赫歇尔时代开始之际，我们回顾了我们目前对红外波段星系演化的认识。我们还开发了新的工具，用于分析背景波动，以限制源计数在政权的高度混乱。我们分析了各种各样的新数据星系演化和高Z源人口斯皮策调查，以及补充数据从亚毫米（BLAST）和毫米地面观测。这些数据证实了早期的迹象非常迅速增加的星系体积发射率z~1。这是在任何波长下观测到的星系最快的演化速度。在24微米处观察到的斯皮策计数需要优势种群的快速进化和在z~1至2处具有大量PAH排放的颠簸光谱的组合。在较长波长下的混淆有限数计数证实了这些结果。所有现有的数据都要求观测到的从z=0到1的快速演化在红移1附近持续约10 s，然后至少在z~2.5之前保持近似恒定。今天的红外数据提供了明确的证据，证明存在一个独特的人口非常明亮的星系成为主导，在z > 1。它们的宇宙学演化在z~2附近达到峰值，显示出比低光度系统更快的宇宙时间衰减，低光度系统的最大活动在z~1附近，然后支持最明亮和质量最大的星系形成的早期阶段。从我们的研究结果的比较对同向红外发射率与最近的估计红移依赖的恒星质量函数的星系，我们推断，很大一部分（>=50%）的红外活动在z > 1应是由于模糊AGN吸积和伴随SF在高Z发光源应遵循头重脚轻IMF。
2010-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST CEERS & JADES Active Galaxies at z = 4-7 Violate the Local $M_\bullet-M_\star$ Relation at $>3σ$: Implications for Low-Mass Black Holes and Seeding Models
本研究利用 JWST 数据发现 z=4-7 活动星系中的黑洞质量与宿主恒星质量关系在 >3σ 水平显著偏离本地关系，黑洞质量偏高约 10-100 倍，为低质量黑洞与早期种子模型提供了关键见解。
2023-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the early dust-obscured phase of galaxy formation with blind mid-/far-IR spectroscopic surveys
虽然远红外到亚毫米波长的连续成像数据对尘埃恒星形成星系的人口特性提供了严格的限制，直到高红移，未来的太空任务，如宇宙学和天体物理学太空望远镜（SPICA）和地面设施，如塞罗查南托尔阿塔卡马望远镜（CCAT），将允许通过它们的中/远距离，红外线发射我们提出了最新的预测的数量计数和红移分布的恒星形成星系光谱检测这些未来的任务。这些预测利用了最近升级的进化模型，其中包括强引力透镜的影响，根据最新的赫歇尔和南极望远镜的数据。此外，线和连续红外光度之间的关系进行重新评估，也考虑到源种群之间的差异，与广泛的模拟，考虑到尘埃遮蔽的支持。导出的线光度函数被发现是高度敏感的线连续发光比的蔓延。估计的预期数量的检测每谱线的SPICA/SAFARI和CCAT调查的不同的积分时间在固定的总观测时间每个领域的看法。与Spinoglio等人（2012）的早期估计值相比，我们发现，在SPICA/SAFARI的情况下，大多数情况下差异在2倍以内，但偶尔会大得多。CCAT的差异更大。
2013-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of dust-obscured star formation activity in galaxy clusters relative to the field over the last 9 billion years
我们用$Herschel$ SPIRE 250 $μ$ m成像比较了z=0.3-1.5的星系团星系的恒星形成活动。我们利用274集群从IRAC浅集群调查（ISCS）选择的休息帧近红外超密度超过9平方度的Bootes字段。这种分析使我们能够量化的SF在集群中的演化在一个长的红移基线没有偏见对活跃的集群系统。利用叠加分析方法，我们确定了恒星质量受限（M> 1.3 × 10 $^{10}$ M $_{\odot}$）星系的平均恒星形成率（SFR）和比SFR（SSFR=SFR/M $_{\star}$），这些星系是星系团和场星系的统计样本，探测了恒星形成和静止的种群。我们发现一个明确的迹象表明，平均SF在星系团中的发展速度比在外地，与外地SF水平在z>1.2的集群核心（r<0.5 Mpc），在良好的协议与以前的ISCS研究。通过将星系团和场星系中的SF量化为宇宙时间的指数函数，我们确定星系团的演化速度比场快2倍。此外，我们看到增强的SF高于在集群外围的z~1.4处的场水平（r> 0.5Mpc）。在我们的样本中，星系团核心和外围的这些一般趋势是由低质量星系驱动的。蓝团星系有系统的SSFR比蓝场星系低，但在我们的红移范围内，没有显示出强烈的差异演化。这表明星团环境在长时间尺度上抑制了蓝色星系中的恒星形成，并在短时间尺度上迅速将一部分蓝色星系转变为静止的星系群。我们认为，我们的研究结果是一致的扼…
2013-10-22 astro-ph.CO
GOODS-Herschel: an infrared main sequence for star-forming galaxies
本文介绍了用Herschel获得的最深远红外观测结果，并研究了0<z<2.5时星系的3- 500 μ m的SED，并补充了来自IRAS、ISO、Spitzer和AKARI数据的本地参考样本。我们发现，总的红外亮度与静止帧8 μ m亮度的比值IR_8（=Lir/L_8）服从以IR_8 =4为中心的高斯分布，并定义了一个IR主序列（MS）。少数（<20%）的异常值产生了一个向更高的IR 8值倾斜的尾部，由具有紧凑的投影恒星形成密度的星爆（SB）组成。IR 8可以用来将具有正常和扩展恒星形成模式的星系与具有高IR 8、高投射红外表面亮度（> 3 × 10^10 Lsun kpc^-2）和高比SFR（即，SB）。这些遥远SB的静止坐标系UV-2700 A大小通常是MS星系的一半，这支持了对本地样本测量的恒星形成密度和SB活动之间的相关性。在局部，（U）LIRG系统地处于SB模式，而大多数遥远的（U）LIRG以“正常”MS模式形成恒星。这两种恒星形成模式之间的混淆是先前研究中发现的z>1.5的所谓“中红外过剩”星系人口的原因。MS星系有很强的PAH发射线特征，一个广泛的远红外隆起的尘埃温度（Tdust~15-50 K）的组合，和有效的Tdust~31 K，从他们的红外SED的峰值波长。在SB制度中的Galerkin反而表现出弱PAH EW和更尖锐的远IR凸起，有效Tdust约为40 K。最后…
2011-09-13 astro-ph.CO
Star Formation and AGN Activity in Galaxy Clusters from $z=1-2$: a Multi-wavelength Analysis Featuring $Herschel$/PACS
我们在$1<z<1.75$对11个近红外（IR）选定的、光谱证实的大质量（$\gtrsim10^{14}\,\rm{M_{\odot}}$）星系团中的恒星形成（SF）和活动星系核活动进行了详细的多波长研究。使用新的，深$Herschel$ /PACS成像，我们表征的光学远红外光谱能量分布（SED）的红外发光星系团，发现他们可以，平均而言，很好地描述了场星系模板。通过SED拟合的活动星系核的识别和分解使我们能够包括活动星系核宿主星系对星系团SF的贡献。我们量化的恒星形成的分数，尘埃遮蔽SF率（SFR），和特定的SFR的星系团星系作为一个功能的集群中心半径和红移。在与以前的研究很好的协议，我们发现，SF在星系团星系在$z\gtrsim1.4$在很大程度上是一致的场星系在类似的时代，表明一个时代之前，显着淬火的集群核心（$r<0.5\,$ Mpc）。这是其次是一个过渡到较低的SF活动的环境淬灭占主导地位的$z\sim1$。在低质量（$10.1< \log \rm{M_{\star}}/\rm{M_{\odot}}<10.8$）星系团中发现了增强的SFR。我们发现SF的显着变化，从集群到集群在我们统一选择的样本，这表明在评估单个集群时应谨慎。我们研究了$z=0.5-2$星系团中的活动星系核，发现在$z\gtrsim1$有一个多余的活动星系核部分，这表明在这个时期活动星系核的环境触发。我们认…
2016-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Herschel PEP/HerMES Luminosity Function. I: Probing the Evolution of PACS selected Galaxies to z~4
我们利用深层和扩展的远红外数据集（在70，100和160微米）的赫歇尔GTO PACS进化探测器（PEP）的调查，结合赫歇尔多层河外星系调查（HerMES）的数据在250，350和500微米，推导出35微米，60微米，90微米，以及直到z~4的总红外（IR）光度函数（LF）。我们检测到非常强的亮度演变的总红外LF结合密度演变。与以前的研究结果一致，红外光度密度急剧增加到z~1，然后在z~1和z~3之间波动，在z大于3时下降。具有不同SED、质量和sSFR的星系以非常不同的方式演化，这个大而深的统计样本是第一个允许我们单独研究对IR光度密度有贡献的各个IR种群的不同演化行为的样本。银河系占据了已建立的SFR/恒星质量主序列（MS），在所有的红移中，银河系支配着总的红外LF和光度密度，来自MS外源（MS以上0.6 dex）的贡献几乎是恒定的（约占总红外光度密度的20%），并且在整个0.8 <z <2.2的范围内，没有显示出随z增加而增加的显著迹象。质量在10 <log（M/Msun）<11范围内的源被发现占主导地位的总IR LF，更大质量的星系在高z LF的亮端占主导地位。一个双重的红外星系的演化计划的设想：一方面，一个星暴占主导地位的阶段，其中SMBH的增长和被掩盖的尘埃，其次是活动星系核占主导地位的阶段，然后向本地椭圆形演变。另一方面，含有低光度AGN的中等恒星形成星系具有各种性质…
2013-07-25 astro-ph.CO
The starburst-AGN connection in the merger galaxy Mrk 938: an infrared and X-ray view
Mrk 938是本星系中的一个明亮的红外星系，被认为是星系合并的残余。根据光学光谱观测，它显示了一个塞弗特2核和强烈的恒星形成。我们已经研究了这个星系使用新的赫歇尔远红外成像数据，除了档案X射线，紫外线，光学，近红外和中红外数据。中红外和远红外数据是至关重要的，以确定星暴的贡献，使我们能够阐明其性质，并研究活动星系核和星暴活动在本地宇宙中的共存。中红外Spitzer光谱的分解表明活动星系核对中红外和总红外光度的贡献很小（Lbol（AGN）/LIR~0.02），这与以前的估计一致。我们已经表征了它强红外发射的物理性质，并将其限制在<2kpc的相对紧凑的发射区域。正是在这个模糊的区域，目前大部分的恒星形成活动正在发生，正如LIRG所预期的那样。我们首次使用赫歇尔成像数据以前所未有的精度约束冷尘埃排放。我们拟合了积分的远红外光谱能量分布，并推导出尘埃的性质，得出尘埃质量为3 × 10^7兆太阳。远红外线主要由35 K的辐射所主导，这与正在进行的恒星形成活动所加热的尘埃一致。
2012-02-21 astro-ph.CO
Discovery of "Warm Dust" Galaxies in Clusters at z~0.3: Evidence for Stripping of Cool Dust in the Dense Environment?
利用“赫歇尔透镜巡天”的远红外成像，我们得到了两个大质量系统中光谱确认的星系团成员星系的尘埃性质在z~0.3：合并子弹星系团和更轻松的MS 2137.3 -2353。大多数的恒星形成星系团源（约90%）具有类似于本地场星系的特征尘埃温度，具有可比的红外（IR）光度（T_dust ~ 30 K）。几个亚LIRG（L_IR < 10^11 L_sun）子弹状星团成员的温度更高（T_dust > 37 K），其远红外光谱能量分布（SED）形状类似于LIRG类型的局部模板。X射线和中红外数据表明，被遮蔽的活动星系核对这些“温暖的尘埃”星系的红外通量没有显着的贡献。在松弛的星系团MS 2137中没有观测到类似的红外光度和尘埃温度的来源，尽管其意义太低，无法推测其起源涉及最近的星系团合并。然而，“暖尘”星系在野外样本中统计上更罕见（> 3sigma），这表明负责的机制可能与稠密的环境有关。这些源的空间分布与整个远红外亮星群相似，即优先位于星系团的外围，尽管星系宿主倾向于较低的恒星质量（M_* < 10^10 M_sun）。我们提出了灰尘剥离和加热过程，这可能是异常温暖的特征灰尘温度负责。一个正常的恒星形成星系需要去除30-50%的尘埃（优先从外部剥离，那里的尘埃通常较冷）才能恢复类似于“温暖尘埃”星系的SED。这些祖先不需要比目前观测到的正常恒星形成群体更高的红外光度或尘埃质量。
2012-07-09 astro-ph.CO
Molecular gas in high redshift galaxies
最近的观测与IRAM仪器允许探索恒星的形成效率在星系的红移的函数，在检测和映射其分子气体。有些星系位于所谓的“主序星”上，形成恒星的速度可以持续1 Gyr的时间尺度，有些是恒星爆发，消耗时间要短得多。过去的恒星形成更加活跃，部分原因是星系中含有更大的气体成分，也因为恒星形成效率更高。然而，在z \sim 2.5之前，整体Kennicutt-Schmidt关系是相似的。引力透镜的放大率已经被用来详细地探索红移高达6的星系。赫歇尔已经发现了许多这样的候选者，并且它们的红移已经通过CO线确定。ALMA开始用它的宽带接收器大大扩展这些红移的搜索，以寻找大范围的在光学上看不见的太模糊的物体。
2013-03-04 astro-ph.CO
The active and passive populations of Extremely Red Objects
具有最红观测到的R-K颜色（极红天体，ERO）的星系的属性，包括它们明显分为被动和模糊的主动天体，具有大致相似的数量密度，是星系形成模型的已知挑战。我们产生的模拟目录接口的半分析MORGANA模型的预测星系的演化在Lambda CDM宇宙学与分光光度+辐射转移代码GRASIL和红外（IR）模板库显示，该模型正确地再现数计数，红移分布和活性分数的R-K>5源。我们测试我们的结果对不同的尘埃衰减的鲁棒性，最重要的是，对包含的TP-AGB恒星在简单的恒星星族用于产生星系光谱，并发现，包含TP-AGB具有相关的影响，因为它允许增加了一个很大的因素，在所有的颜色削减非常红色的活动对象的数量。我们发现，虽然最被动和最模糊的活动星系有更高的概率被选为ERO，许多ERO有中间的属性和人口不显示双峰性的比恒星形成率（SSFR）。我们预测，在远红外线，从100到500微米的深度观测，是最有效的方式来约束这些对象的SSFR，我们给未来的赫歇尔观测预测。最后，我们测试是否一个简单的演化序列的z=0大质量星系的形成，通过一个亚毫米明亮的阶段，然后ERO阶段，是典型的在这个星系形成模型。我们发现，这一序列适用于约25%的z=0大质量星系，而模型通常显示了亚毫米，ERO和大质量星系之间更复杂的连接。[删节]
2010-02-05 astro-ph.CO
The detection of FIR emission from high redshift star-forming galaxies in the ECDF-S
简要：我们已经使用的ECDF-S（LESS）的LABOCA调查，调查从典型的SF系统（LBG）在红移3，4，和5的休息帧FIR发射。我们首先集中在z~3的LBG，并选择三个子样本的恒星质量，消光校正SF和静止帧UV星等。我们在子样本中制作了典型源的复合870微米图像，获得了~ 4 σ检测，并提出了FIR光度和恒星质量之间的相关性。我们对z~3、4、4.5和5处的完整样本应用类似的程序，并且没有获得检测结果-这与FIR光度和恒星质量之间的简单缩放一致。为了限制这些系统的FIR SED，我们使用Herschel SPIRE观测场，探索了它们在z~3处跨越尘埃发射峰值的多个波长处的发射。我们获得了在多个波长的检测我们的恒星质量和UV星等选择的样品，并找到一个最适合的SED与T_dust在~33- 41 K范围。我们计算L_FIR，模糊的SFR和M_灰尘，并发现在这些系统中的SF的显着比例是模糊的。有趣的是，我们的消光校正的SFR样品并没有显示从其红色紫外光谱斜率预测的大FIR通量。这表明，假设固有的紫外线斜率和校正灰尘衰减的方法可能对这个样本无效-而且这些实际上不是最活跃的SF系统。我们所有的z~3样本都落在SF星系z~3的“主序列”上，我们检测到的子样本很可能代表了LBG在其历元的高遮蔽端。我们比较了我们的子样本的FIR特性与其他各种人群，发现我们的恒星质量选择的样本显示出类似的FIR…
2013-06-13 astro-ph.CO
ALMA reveals a warm and compact starburst around a heavily obscured supermassive black hole at z=4.75
我们报告ALMA周期0观测LESS J033229.4-275619（XID 403），在钱德拉深场南部的$z=4.75$的一个超亮红外星系，拥有康普顿厚度的类星体。在$\sim$ 0.75角秒的分辨率下，我们的数据中没有解析源，这使得热尘埃连续辐射的半光半径上限为2.5千秒差距。然而，在对光束尺寸进行去卷积之后，我们发现$\sim3σ$指示$0.27\pm0.08$ arcsec（高斯FWHM）的固有源尺寸，其将对应于$r_{half}\sim0.9\pm0.3$ kpc。我们建立了XID 403的远红外SED结合数据点从ALMA和Herschel和适合它与修改后的黑体光谱。我们首次测量了这个系统中的尘埃温度$T_d=58.5\pm5.3$ K，这与在其他高z亚毫米星系中观察到的温度相当。测得的恒星形成率为SFR= $1020\pm150$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$，与以前在较低信噪比下的估计一致。根据测得的SFR和源大小，我们将SFR面密度限制为$Σ_{SFR}>26\;M_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$（$\sim200\;M_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$为$r_{half}\sim0.9$ kpc）。这种星暴的致密性与在其他本地和高z星暴星系中观察到的相当。如果从以前的[CII]和CO（2…
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Quest for Dusty Star-forming Galaxies at High Redshift z>4
我们利用连续性方程方法和“主序星”恒星形成时间尺度来证明，观测到的恒星质量>几个10^10 M_sun的星系在红移z>4时的高丰度意味着在严重尘埃遮蔽的条件下，存在一个具有大于10^2 M_sun/年的大恒星形成率（SFR）的星系群。这些星系构成了赫歇尔空间天文台在远红外波段观测到的z<3的尘埃恒星形成群体的高红移对应物。我们制定了具体的预测相应的恒星质量和SFR功能的演变到z~10，阐明了在z <8 for SFRs >30 Msun/yr的数密度不能单独依赖于UV光度函数估计，即使当尘埃消光的标准校正的基础上应用的UV斜率。我们计算了这些粒子的计数和红移分布（包括星系尺度的引力透镜），并表明AzTEC-LABOCA，SCUBA-2和ALMA-SPT巡天的当前数据已经在挖掘它。我们证实了如何基于Herschel和SCUBA-2在远红外或（亚）mm波段的颜色预选的观测策略，通过使用ALMA的源上观测补充光度数据，可以允许重建SFR函数的亮端到z~8。与此同时，这样一个具有挑战性的任务可以通过利用目前的紫外线调查与ALMA和NIKA 2的（亚）毫米观测和/或SKA及其前身的无线电观测相结合来管理。
2016-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A substantial population of massive quiescent galaxies at z~4 from ZFOURGE
我们报告了在四星星系演化巡天的静止坐标系光学到近红外颜色中，可能发现了大量恒星形成率（SFR）受到抑制的质量为M~10^11M_Sun的星系。观测到的光谱能量分布显示出明显的断裂，采样的一组近红外中等带宽的过滤器，导致严格限制的光度红移。拟合的恒星星族模型表明，巴尔末/4000 AA的断裂较大，恒星星族相对较老，恒星质量较大，SFR较低，比SFR的中位数为2.9+/-1.8 x 10^-11/yr。超深Herschel/PACS 100微米、160微米和Spitzer/MIPS 24微米数据显示，15/19（79%）星系没有尘埃遮蔽的SFR活动。两个远红外探测到的星系是模糊的类星体。将远红外未被探测到的星系叠加在一起，没有探测到，这与SED拟合一致，独立地表明，在z~4处，平均比SFR至少比典型的恒星形成星系小10倍。假设所有远红外未被探测到的星系确实是静止的，则体积密度为1.8+/-0.7 x 10^-5 Mpc ^-3，极限为log 10 M/M_Sun>10.6，比z = 2和z = 0.1时分别低10倍和80倍。它们在z~4大质量星系中所占的比例相当高（约35%），这表明即使在非常高的红移下，恒星形成的抑制也是有效的。考虑到平均恒星年龄为0.8Gyr，恒星质量为0.8x10^11M_Sun，这些星系可能在z =5之前就开始形成恒星，其SFR远远超过100M_Sun/yr，远…
2014-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Confirming the Quiescent Galaxy Population out to $z=3$: A Stacking Analysis of Mid-, Far-Infrared and Radio Data
我们提出了严格的限制平均中，远红外和无线电发射的$\sim$ 14200静止星系（QG），确定出$z=3$在宇宙领域通过其休息帧NUV $-$ r和r $-$ J颜色，并与恒星质量$M_{\star}=10^{9.8-12.2} \,M_{\odot} $。在深斯皮策（MIPS $24\,μ$ m）、赫歇尔（PACS和SPIRE）和VLA（1.4 GHz）地图上的叠加显示，QG的尘埃遮蔽恒星形成率极低（$z \leqslant 2$的SFR $<0.1-3\,M_{\odot}$年$^{-1}$和$z > 2$的$<6-18\,M_{\odot}$年$^{-1}$），这与通过模拟其紫外-近红外测光推断出的低无遮蔽SFR（$<0.01-1.2\,M_{\odot}$年$^{-1}$）一致。在所考虑的$M_{\star}$ -和$z$ -范围内，QG的平均SFR比恒星形成星系（SFG）低$>10\times$。堆叠的1.4 GHz信号（S/N $> 5$），如果只归因于恒星形成，超过了总的（模糊加上未模糊）SFR限制，暗示QG之间广泛存在低光度活动星系核（AGN）。我们的研究结果再次证实了$z = 3$存在大量的QG，从而证实了需要强大的猝灭机制来终止星系中恒星的形成。
2014-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deep multi-frequency radio imaging in the Lockman Hole using the GMRT and VLA: II. The spectral index of submillimetre galaxies
我们已经使用了GMRT和VLA来绘制Lockman Hole。在610和1，400 MHz下，我们分别达到15和6 uJy/波束的噪声水平，具有良好匹配的分辨率（~5 "）。在这个深度，我们获得了可靠的检测约有一半的已知submm星系（SMG）的领域。对于通常在z~2处的无线电识别的SMG，我们在静止帧~1.8和~4.2 GHz之间测量α =-0.75 +/-0.06和0.29的标准差的平均无线电频谱指数。它们的连续辐射的斜率与当地恒星形成星系的斜率没有区别，这表明扩展的光学薄同步辐射主导了SMG的射电输出。同步辐射和宇宙微波背景辐射的逆康普顿散射所产生的冷却效应似乎并不影响它们的射电SED。对于那些通过斯皮策中红外颜色和光谱学判断为活动星系核模糊的SMG，我们发现与样本的其余部分有明显的偏差-它们通常具有更陡峭的无线电光谱指数，α~<-1.0。这些发现表明，这些中红外/活动星系核选择的SMG可能具有本质上不同的相对论粒子注入机制，或者它们可能存在于更密集的环境中。这项工作提供了一个可靠的光谱模板的远红外/射电光度红移的估计，并将使准确的统计K-校正的大样本的SMG预计与SCUBA-2和赫歇尔。
2009-11-10 astro-ph.CO
Candidate cosmic filament in the GJ526 field, mapped with the NIKA2 camera
在红移z~1的光学星系的空间分布中已经发现了独特的大尺度结构。在更遥远的宇宙中，在毫米波段观测到的尘埃遮蔽的恒星形成星系群与所有宇宙流体动力学模拟中明显的暗物质宇宙细丝网络之间的关系仍在研究之中。使用NIKA2双波段毫米相机，我们在恒星GJ526的1.15毫米和2.0毫米连续波段上同时绘制了一个约为90弧分的磁场^[2]，以研究类星体的性质。对准五个源发现10年前与MAMBO相机在1.2毫米。我们发现这些来源不是一个拱星碎片盘在这颗恒星周围的团块正如最初假设的那样。相反，它们必须是遥远背景中的尘埃遮蔽的恒星形成星系，或亚毫米星系（SMG）。新的NIKA2地图在1.15毫米处显示了总共七个SMG，它们沿着穿过整个观测场的类似于彗星的结构分布在天空中。此外，我们表明，NIKA2和补充赫歇尔光度数据是兼容的光谱能量分布（SED）的这些来源的模型时，一个共同的红移为2.5和典型值的SMG的尘埃参数。因此，我们推测这些SMG可能位于遥远的“宇宙网”的细丝中。这条候选宇宙暗条穿过整个星图的长度至少为4 cMpc（共动），在这个红移下，源之间的距离在0.25 cMpc和1.25 cMpc之间，与宇宙学模拟的预期一致。尽管如此，还需要进一步的观测来确定这些源的精确光谱红移，以明确支持SMG嵌入暗物质宇宙细丝的假设。
2022-09-26 astro-ph.CO
Star formation in LINER host galaxies at z~0.3
我们提出了从zCOSMOS调查中选择的97个红移z \sim 0.3的LINER样本的Herschel-PACS研究结果。在这些源中，34个在至少一个PACS波段中被检测到，从而能够可靠地估计远红外L（FIR）光度，并与当地LINER的FIR光度进行比较。我们的许多PACS检测的LINER也是Galex检测的UV源。假设FIR产生于年轻的尘埃恒星形成区，我们样本中宿主星系的典型恒星形成率（SFR）为\sim 10 M_Sun yr-1，比许多局部LINER大1-2个数量级。鉴于恒星质量推断光学/近红外测光的（无遮挡）演变的恒星星族，我们发现，整个样本位于靠近恒星形成的“主序列”的星系在红移0.3。对于年轻的恒星形成区，即使假设所有的Hα辐射都是由O星电离而不是活动星系核产生的，基于Hα和UV的SFR估计值也要比基于FIR的估计值小\sim 30倍。这些差异可能是由于对年轻恒星系统的大（和不确定的）干扰。或者，Hα和紫外线辐射可能是在一个较老的恒星形成过程中，在恒星形成过程中，恒星形成过程的衰减。我们还比较了L（SF）和L（AGN）在当地LINERS和我们的样品和评论的问题使用几个线诊断图的情况下，类似的样本进行研究。
2012-06-27 astro-ph.CO
Mid-Infrared Determination of Total Infrared Luminosity and Star Formation Rates of Local and High-Redshift Galaxies
我们演示了在不引入额外自由参数的情况下，使用局部光谱能量分布（SED）模板，从单波段24微米观测中估计红移0 < z < 2.8的恒星形成星系的总红外光度、LIR和恒星形成率（SFR）。我们的方法是基于表征星系的SED作为其LIR表面密度的函数，这是由于大多数在1 < z < 3的IR发光恒星形成星系具有扩展的恒星形成区域，与强烈的核集中，合并诱导的恒星爆发在本地发光和超亮IR星系的迹象。我们通过将得到的LIR与从0 < z < 2.8的远红外观测测量的LIR进行比较来验证我们估计LIR的过程。使用X射线和3.6-8.0微米的观测结果排除了活动星系核，这些观测结果通常可以在深宇宙学调查领域获得。单波段24微米和赫歇尔观测的LIR测量值之间的差异分布的高斯拟合具有sigma < 0.1 dex，约10%的对象不一致超过0.2 dex。由于24微米的估计是基于扩展星系的SED，这一协议表明，在高z的IR星系的~90%确实比类似的LIR的本地同行更多的物理扩展，与最近的独立研究相一致的部分星系形成恒星的主序星和星爆模式，分别。因为我们没有引入经验修正来增强这些估计，原则上，我们的方法应该适用于低光度星系。这将使JWST上的中红外仪器（MIRI）的21微米波段能够在宇宙恒星形成历史的峰值期间提供单个恒星形成星系中模糊SFR的极其灵敏的示踪剂。
2013-02-22 astro-ph.CO
