Studies of Radio Galaxies and Starburst Galaxies using Wide-field, High Spatial Resolution Radio Imaging
本文首次报道了宽视场甚长基线干涉测量(VLBI)成像新技术的应用。这些技术用于三个具体的科学领域:(一)对邻近星暴星系中致密射电源进行亚秒差距尺度的研究;(二)对活跃射电源星系中喷流相互作用的研究;(三)对亚弧秒、90厘米天空进行无偏差的研究。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inverse Compton X-ray halos around high-z radio galaxies: A feedback mechanism powered by far-infrared starbursts or the CMB?
本文报道了在z~3.6的两个强高z射电星系(4C03.24和4C19.71)周围探测到的扩展X射线辐射,并利用这些辐射来研究扩展的、逆康普顿(IC)驱动的高z X射线晕的起源。晕的X射线亮度为Lx~ 3e 44 erg/s,大小约为60 kpc。它们的形态与这些星系周围的~60 kpc长的射电瓣大致相似,这表明它们是由射电瓣中的相对论电子的IC散射形成的,这些射电瓣中的CMB或FIR光子来自这些星系中的尘埃遮蔽的星爆。这些观察使z>3的HzRG的数量加倍,其中X射线检测到IC晕。我们比较了IC X射线射电光度比为这些新的检测到两个以前检测到的z~3.8 HzRG。考虑到类似的红移,如果CMB mm光子是IC发射的种子场,我们将期望可比较的X射线IC发光度。相反,两个z~3.6 HzRG(在FIR中为~ 4倍微弱)也具有~ 4倍微弱的X射线IC发射。包括文献中另外6个z>2的具有IC X射线晕的射电源,我们认为在更紧凑的(瓣尺寸<100- 200 kpc),大多数射电源中,IC发射的大部分可能是由这些星系内发光的尘埃遮蔽的星爆产生的局部FIR光子散射驱动的,而不是CMB光子。由此产生的X射线发射可以电离这些系统周围约100-200 kpc尺度的气体,从而形成它们的扩展Ly-alpha发射线晕。因此,这些星系中的星暴和活动星系核活动结合起来,产生了一个有效的和广泛的“反馈”过程,作用于…
2012-10-16 astro-ph.CO
Radio and Mid-Infrared Properties of Compact Starbursts: Distancing Themselves from the Main Sequence
利用6.2,$μ$ m多环芳烃(PAH)发射和9.7,$μ$ m硅酸盐吸收特征,研究了36个本地亮和超亮红外星系的8.44,GHz亮温与1.4 ~ 8.44,GHz射电光谱指数之间的关系.我们发现,星系具有小的6.2\,$μ$ m PAH等效宽度(EQWs),这表明存在弱PAH发射和/或过量的非常热的尘埃,也有平坦的光谱指数。3个活动星系核(AGN)的亮度温度在8.44 GHz时非常高,而它们的6. 2 GHz时,$μ$ m PAH EQW很小,因此也被认为是活动星系核.我们还发现,即使在去除潜在活动星系核之后,射电频谱的平坦化也随着硅酸盐光学厚度的增加、8.44GHz亮温的增加和射电源尺寸的减小而增加,这支持了致密星爆由于自由-自由吸收的增加而表现出频谱平坦化的观点.这些相关性还表明,这些星系中的尘埃遮蔽必须主要来自致密星暴本身的附近,而不是分布在整个星系的(前景)盘。最后,我们调查的位置,这些红外明亮的系统相对于主要序列(恒星形成率与恒星质量)的恒星形成星系在本地宇宙。我们发现,星系的射电光谱指数随距主序星上方距离的增加而增加,或者说,随比恒星形成率的增加而增加。这表明,位于主序星之上的星系,具有高的特定恒星形成率,是典型的紧凑的恒星爆发,承载着深深嵌入的恒星形成,随着主序星上方距离的增加,在无线电和红外线中变得更加光学厚。
2013-03-27 astro-ph.CO
Starburst and old stellar populations in two z=3.8 radio galaxies 4C 41.17 and TN J2007-1316
采用新的演化程序Pegase.3对两个z=3.8的射电星系4C 41.17和TN J2007-1316的连续光学-Spitzer-Herschel-submm光谱能量分布(SED)进行了光谱合成。这两个星系都是从赫歇尔射电星系演化计划中选出的,因为它们对AGN的贡献很微弱,而且它们的热光度有很大的恒星贡献。Pegase.3相干地模拟了恒星光度到尘埃排放的再处理,允许按类型构建UV到IR子毫米库。这些模板允许通过使用z=0的宇宙学和演化校正模板来预测观测者坐标系中红移z处的SED。我们的最佳拟合是两个不同的演化恒星星族的总和:i)在光学和远红外峰形成后约30万年观察到的非常大的恒星爆发ii)中红外斯皮策数据显示的一个显着更古老(约1亿年)的大质量早期型人口。活动星系核的辐射大致符合一个热模型。这些结果证实,在高z射电星系中的许多恒星星族已经由z=4的大质量(几千亿太阳质量)恒星爆发形成,证实了以前的K-z图解释。富含气体的合并和/或喷云相互作用有利于引发激烈的恒星形成,可能与这些射电星系的大质量超级黑洞有关。这些多个恒星星族可能是亮红外射电星系总体上的一个普遍特征,并强烈地限制了质量积累和星系形成模型。
2013-01-09 astro-ph.CO
AGN and Starburst Radio Emission from Optically Selected QSOs
我们利用1.4GHz的NVSS研究了两个色选类星体样本中的射电源:一个是体积有限的1313个类星体样本,定义为M_i < -23,红移范围为0.2 < z < 0.45;另一个是星等有限的2471个类星体样本,定义为m_r < 18.5和1.8 < z < 2.5。大约有10%被探测到超过2.4 mJy NVSS目录限制,主要由AGN提供动力。低红移类星体的空间密度与(1+z)^[6]成正比地演化。在这两个红移范围内,强于2.4 mJy的类星体的通量密度分布和光度函数都是幂律的,没有特征表明有一种以上的射电源。将幂律定律外推到较低的光度预测剩下的类星体应该是非常无线电安静的,但它们不是。在NVSS图像上统计检测到大多数低和高红移样品的平均峰值通量密度S_p(mJy/beam)~ 0.3和0.05,分别对应于1.4 GHz光谱光度log[L(W/Hz)] ~ 22.7$和24.1。我们认为,在中等亮度(M_i ~ -23.4)的低红移类星体中,暗射电源的恒星形成速率约为20 M_sun/年,而在非常明亮(M_i ~ -27.5)的高红移类星体中,暗射电源的恒星形成速率约为500 M_sun/年。这种明亮的星暴[ log(L / L_sun)~ 11.2和12.6,分别]是符合“类星体模式”的吸积,其中冷气体流燃料AGN和星暴。
2013-03-14 astro-ph.CO
Spitzer mid-IR spectroscopy of powerful 2Jy and 3CRR radio galaxies. I. Evidence against a strong starburst-AGN connection in radio-loud AGN
我们给出了46个2 Jy射电星系(0.05<z<0.7)和19个3CRR FRII射电星系(z<0.1)完整样本的深Spitzer/IRS光谱,并利用多环芳烃(PAH)特征的探测来研究同期恒星形成和射电响活动星系核活动的发生。我们的分析揭示PAH功能,只有少数(30%)的对象具有良好的IRS光谱。使用丰富的互补数据可用于2 Jy和3CRR样品,我们详细比较了一系列的恒星形成诊断:光学连续光谱,中远红外(MFIR)的颜色,远红外过量和PAH检测。有很好的协议之间的各种诊断技术:大多数候选人确定有恒星形成活动的PAH检测的基础上,也确定使用至少两种其他技术。我们发现,只有35%的组合2 Jy和3CRR样本显示最近的恒星形成活动(RSFA)在光学和/或MFIR波长的证据。这一结果强烈反对星暴和强大的射电活动星系核活动之间存在密切联系的观点,加强了这样一种观点,即尽管大部分强大的射电星系可能在星系相互作用中被触发,但只有少数在主要的富含气体的合并中的恒星形成活动高峰时被触发。然而,我们发现致密射电源(D < 15 kpc)的RSFA发生率(>75%)明显高于扩展射电源(=15 - 25%)。我们讨论了这一结果的背景下,一个可能的偏见对选择紧凑的无线电源在富含气体的环境中触发。
2011-11-22 astro-ph.CO
The optical spectra of X-shaped radio galaxies
X形射电星系是由它们独特的大尺度射电形态定义的。除了经典的双叶结构外,它们还有一对低光度的翅膀,以几乎与活动叶成直角的方式横跨在核上,从而给人以“X”的印象。在本文中,我们研究了第一次使用大样本(~50个源),这类对象的光谱特性。我们发现,X形的射电人口是由大致相等的源与弱和强的发射线光谱,这使得他们,结合众所周知的事实,他们优先具有无线电功率之间的Fanaroff-Riley I型(FR I)和II型(FR II)的射电星系,原型过渡人口。我们没有找到证据支持X形是最近合并的结果的命题:X形射电源没有异常宽的发射线,它们的核环境通常没有尘埃,它们的宿主星系没有增强恒星形成的迹象。相反,我们观察到X形射电源的核区域具有相对较高的温度。这一发现支持了一些模型,这些模型认为X形是超压环境的结果。
2010-06-11 astro-ph.CO
Interpreting the Low Frequency Radio Spectra of Starburst Galaxies: A Pudding of Strömgren Spheres
星暴星系的低频无线电辐射是有用的,但它可以通过几种方式被吸收。最重要的是,星暴星系是许多H II区的家园,它们的自由吸收阻挡了低频无线电波。这些H II区域是离散的天体,但大多数多波长的星爆模型假设电离气体的均匀介质,如果它们包括吸收的话。我计算了星爆中H II区的有效吸收系数,它最终是一个截面乘以H II区的密度。通过假设H II区是Strömgren球来计算截面。该系数在低频率下渐近于一个恒定值,因为H II区域部分覆盖了星暴,并且部分被埋在星暴的同步辐射物质中。考虑到无论是OB星或超级星团周围的Strömgren球体,我证明了该方法通过拟合M82的低频无线电频谱。我讨论的同步辐射光谱形状,H II区域的压力,和自由的自由发射作为恒星形成率指标的结果的影响。然而,这些结果是初步的,并可能受到系统学的影响。我认为,有没有体积填充温暖的电离介质中的星爆,和H II区域可能是最重要的吸收过程下降到~10 MHz。未来在低和高射频的数据将提高我们对电离气体的认识。
2013-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio monitoring of NGC 7469: Late time radio evolution of SN 2000ft and the circumnuclear starburst in NGC 7469
利用8.4 GHz甚大阵(VLA)0.3“分辨率观测数据,对亮红外星系(LIRG)NGC 7469的射电辐射进行了长达8年的观测。我们的监测表明,无线电超新星SN 2000英尺的后期演化遵循与其光学薄相早期非常相似的下降。因此,SN 2000英尺的晚期射电辐射仍然是由其与超新星前恒星风的相互作用提供动力,而不是与星际介质(ISM)。实际上,在超新星年龄约为2127天时,超新星前风的冲压压力为ρ_w v_w^2 \approx 7.6 E-9 dyn/cm ^2,这明显大于SN 2000 ft附近ISM的预期压力。在这个年龄,SN冲击波的距离r_{sh \approx 0.06 pc,我们的观测正在探测SN与超新星爆发前5820年的致密物质的相互作用。从我们的VLA监测,我们估计,由超新星冲击扫起的质量约6年后的膨胀是\approx 0.29 M太阳,假设超新星的平均膨胀速度为10000公里/秒。我们还在VLA图像中搜索了最近爆发的核心塌陷超新星。除了SN 2000 ft(S_v \approx 1760 microJy)的峰值,相当于1.1E28 erg/s/Hz外,我们没有发现任何其他射电超新星(RSN)比\approx 6.0E26 erg/s/Hz更亮的证据,这表明自2000年以来没有其他I In型SN在NGC 7469的环核星暴中爆炸。
2009-07-15 astro-ph.CO
Core collapse supernovae and starbursts
核心坍缩超新星是大质量恒星的最终产物,并产生射电事件,其亮度取决于超新星喷出物与星周前超新星风物质相互作用的强度。CCSNe本质上是射电超新星-尽管有很大范围的不同射电功率-因此不受尘埃吸收的影响,再加上目前VLBI阵列提供的高分辨率和高灵敏度,这一事实已被用来直接对附近星系(D <= 20 Mpc)中CCSNe的射电亮度结构成像。这使得深入了解CCSNe和与它们相互作用的星周介质(CSM)的物理学。此外,在本地宇宙中的发光和超发光红外星系(分别为LIRGs和ULIRGs)中的CCSNe的超高分辨率,超高灵敏度射电观测可用于直接测量当前的CCSN速率和恒星形成速率。在这篇文章中,我简要概述了VLBI观测的一些CCSNe在附近的星系,然后提出了一些最相关的结果与高分辨率的无线电观测(U)LIRGs在本地宇宙,旨在直接检测CCSNe通过其无线电发射,从而确定其CCSN和恒星形成率,独立的模型。这是特别相关的,鉴于我们的估计,在高Z星暴星系的恒星形成(和CCSN)率依赖于远红外光度和恒星形成率之间的标准关系。特别是,我将介绍最近获得的结果与e-EVN的核区域的Arp 299-A。
2009-09-30 astro-ph.CO
Hanny's Voorwerp: a nuclear starburst in IC2497
我们提出了高和中等分辨率的射电观测的中心区域的旋涡星系IC 2497,使用欧洲VLBI网络(EVN)在18厘米,和多元素无线电连接干涉仪网络(MERLIN)在18厘米和6厘米。e-VLBI观测探测到两个亮度温度超过105 K的致密射电源,这表明它们与位于星系中心的活动星系核有关。我们发现,IC 2497在于FIR无线电相关性和18厘米的射电流量密度的星系的主导成分与扩展发射局限于次千秒差距尺度。因此IC 2497看起来是一个明亮的红外星系,它的恒星形成速率(假设是萨尔彼得IMF)约为70 M*/年。通常,像IC 2497这样的活跃的恒星形成星系总是在其核区域表现出高水平的灭绝。新的结果与电离星云“Hanny's Voorwerp”的假设是一致的,距离星系约15-25 kpc,是一个巨大的气体库的一部分,该气体库被AGN的辐射锥电离,否则沿着观察者的视线模糊。
2011-01-14 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
Star-formation in the central kpc of the starburst/LINER galaxy NGC1614
对LINER星系NGC 1614进行了高角分辨率、多波长的研究。OVRO CO 1-0观测与VLA和MERLIN的广泛的多频无线电连续谱和HI吸收观测一起提出。在NGC 1614的中心,我们探测到一个半径为300 pc的射电连续辐射环。这个环与以前的射电和帕邢-阿尔法观测结果一致。根据HI吸收,环的动力学质量为3.1 x 10 E9 Msun。CO 1-0排放的峰值向环中心的西北方向移动了1”,其中很大一部分CO排放与穿越尘埃带有关。环区的分子气体质量上限为1.7 x 10 E9 Msun。在环内,有一个从北向南延伸的1.4GHz无线电连续特征,并有一个核峰。这个峰值也被认为是在5GHz的无线电连续和CO。我们建议,R=300 pc的恒星形成环代表的半径的动态共振-作为替代方案,星爆是从中心向外传播到一个分子环。环状外观可能是螺旋结构的一部分。大量的分子气体已经通过了环的半径并到达了核区域。在5GHz无线电连续谱和CO中看到的核峰值可能与之前的恒星形成有关,其中所有分子气体都没有消耗。在NGC 1614中观察到的类似LINER的光谱可能是由于核星暴活动造成的,而不是由于活动星系核(AGN)造成的。尽管不能排除活动星系核的存在。
2010-03-15 astro-ph.CO
Gas-rich mergers and feedback are ubiqitous amongst starbursting radio galaxies, as revealed by JVLA, IRAM PdBI and Herschel
本文报道了两个z ~ 3-3.5的前红外发光射电星系6C 1909 +72和B3 J2330 +3927的新的、灵敏的观测结果,它们是用Karl Jansky VLA在12 CO J=1-0和用Herschel在100- 500 μ m波段观测到的,同时还报道了IRAM PdBI的新的和存档的12 CO J=4-3观测结果。我们引入了一个新的颜色-颜色诊断图来约束我们目标场中几个遥远的尘埃星系的红移。6C 1909 +72附近的一个明亮的SMG可能与活动星系核共享相同的节点或暗条,但在CO中没有检测到它,尽管它的速度约为20,000 km/s。同样在6C 1909 +72场中,一个跨越约500 kpc的大型红色尘埃特征与射电喷流对齐。我们提出了几个过程,其中富含金属的材料可能已被运输,有利于准直外流让人想起射流导向的金属富集在当地集群环境。我们的干涉成像揭示了B3 J2330 +3927的一个富含气体的伴星;实际上,除了八个z >~ 2的射电星系中的一个之外,在CO中检测到的(或同伴)提供了一些证据,表明在高红移的射电大声AGN中的星暴活动是由两个或更多个富含气体的系统的相互作用驱动的,其中已经形成了大量的恒星,而不是通过宇宙网中的冷气体的稳定吸积。我们发现,在射电大声活动星系核宿主星系的CO Tb比显着高于那些看到同样激烈的恒星爆发活动星系核活动不太明显。我们最极端的例子,其中L…
2012-06-18 astro-ph.CO
A search for AGN in the most extreme UV-selected starbursts using the European VLBI Network
我们利用欧洲VLBI观测网(EVN)观测了一个Lyman Break Analogs(LBA)的样本,它是一个邻近(z < 0.3)的星系,其性质与更远的Lyman Break Galeries(LBG)相似。对LBG的研究有助于确定黑洞与宿主星系之间的反馈关系。以前的VLA观测表明,来自LBA的kpc尺度的射电辐射主要是由星爆。选择VLBI实验的主要目标是因为它们具有介于星爆和第二类活动星系核之间的发射线特性。8个目标(3个恒星形成LBA,4个复合LBA和1个1型活动星系核)在5 GHz被观测到,其中4个也在1.7 GHz被观测到。在1.7 GHz(仅)处探测到一个形成恒星的LBA和一个复合LBA,而活动星系核在5 GHz处被探测到。在这两个LBA中,射电光度(LR)超过了超新星(遗迹)的预期,基于与Arp 220,Arp 229 A和Mrk 273的比较,是2 - 8倍。复合LBA表现出紧凑的核心发射约10%的VLA通量密度。高Tb(3.5E7K)和相对于射电宁静活动星系核的LR/LX关系的过剩核心LR表明该LBA具有一个被遮蔽的活动星系核(MBH ~ E5-E7 Msun)。虽然弱活动星系核可能与恒星暴增共存,至少在一个LBA中显示,它们对总射电流量的贡献是相当小的。我们的研究结果表明,这种弱AGN的检测提出了一个挑战,在无线电,X射线和光发射线波长在z ~ 0.2,表明巨大…
2012-03-22 astro-ph.CO
The Physics of the FIR-Radio Correlation: I. Calorimetry, Conspiracy, and Implications
恒星形成星系的远红外(FIR)和射电光度在恒星形成率的很宽范围内是线性相关的,从像银河系这样的正常螺旋到最强烈的恒星爆发。使用宇宙射线(CR)的注入,冷却和逃逸的恒星形成星系的单区模型,我们试图重现所观察到的FIR无线电相关在其整个跨度。我们表明,~2%的动能从超新星爆炸必须进入初级CR电子和10 - 20%必须进入初级CR质子。在致密的星暴星系中,次级电子和正电子可能与初级电子相当,或者占主导地位。我们讨论了我们的模型的影响,星暴的磁场强度,由费米星暴的可探测性,和宇宙射线反馈。总的来说,我们的模型表明,CR质子和电子都从低表面密度星系中逃逸,但在逃离密集的星暴之前失去了大部分能量。FIR-Radio相关性是由星暴中CR电子的有效冷却(量热法)和几个因素的阴谋组合造成的。对于较低的表面密度星系,减少的无线电辐射所造成的CR逃逸是平衡的减少FIR辐射所造成的低有效的UV尘埃不透明度。在星暴中,韧致辐射、电离和逆康普顿冷却会减少射电辐射,但它们会被次级电子/正电子和降低的临界同步加速器频率抵消,这两者都会增加射电辐射。我们的结论适用于我们的基准模型的广泛变化。
2010-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Deep Chandra Observation of the X-shaped Radio Galaxy 4C +00.58: A Candidate for Merger-induced Reorientation?
虽然黑洞自旋轴的快速重定向(持续时间不到几百万年)被认为是X形射电星系(XRG)中翅膀形成的机制,但迄今为止,还没有在任何XRG中发现令人信服的重定向案例。替代机翼形成模型,如流体动力学回流模型的支持,观察到的趋势表明,XRG形成优先与沿周围介质的长轴和机翼沿短轴对齐的射流。在这封信中,我们提出了对4C +00.58的钱德拉深度观测,这是一个奇怪的XRG,其喷流沿短轴方向。通过使用X射线数据与现有的无线电和光学数据,我们估计相关的时间尺度,以评估机翼形成模型。流体动力学模型很难解释长翅膀,而X射线腔(表明沿先前轴的喷流活动)和潜在的恒星壳(表明最近的合并)的存在有利于合并引起的重定向模型。
2010-05-28 astro-ph.CO
The Radio Luminosity Function and Galaxy Evolution in the Coma Cluster
本文研究后发座星系团内两个场的射电光度函数(RLF)和射电源布居。我们的VLA数据达到log(L)= 20.23 W/Hz的昏迷,我们关联249源与光学同行的SDSS。综合光学光谱学鉴定出其中38个是后发座星系团的成员,平均分布在活动星系核和恒星形成星系(SFG)之间。无线电探测到的SFG仅在~21 < log(L)< ~22 W/Hz时占主导地位,这是一个有趣的结果,因为恒星形成在log(L)< ~23时占主导地位。大多数射电探测到的SFG都具有星暴的特征,包括高比星形成率和具有强发射线的光谱。结合之前对后发座星系团内的星暴后星系的研究,这与晚型星系进入后发座星系在快速停止恒星形成之前经历星暴的图片是一致的。光学明亮的椭圆星系(Mr <= -20.5)在高端(log(L)>~ 22.48 W/Hz)和低端(log(L)<~ 21 W/Hz)对射电光度函数的贡献最大。通过对这些光学明亮的椭圆星系的叠加分析,我们发现它们继续拥有低至log(L)= 19.48的射电源。然而,与已发表的室女星系团的结果相反,我们没有发现任何证据表明存在着一群光学微弱(Mr ~ -14)的矮椭圆星系,它们承载着强射电活动星系核。
2009-02-19 astro-ph.CO
Multi-Epoch Very Long Baseline Interferometric Observations of the Nuclear Starburst Region of NGC 253: Improved modelling of the supernova and star-formation rates
本文介绍了用澳大利亚长基线天线阵(LBA)在2.3GHz上对南星暴星系NGC 253进行多历元观测的结果。与以前对该星系的射电干涉观测一样,没有发现新的来源。通过结合这次调查的结果与甚大阵列的观测在更高的频率从文献中,光谱推导和自由自由吸收模型拟合的NGC 253中的20个已知的来源。结果与以前的研究一致。超新星遗迹,5.48-43.3,以迄今为止最高的灵敏度和分辨率成像,揭示了一个两瓣的形态。与以前类似分辨率的观测结果相比,这个遗迹的膨胀速度上限为10,000 km/s。我们推导出一个超新星率<0.2每年的内部300 pc使用一个模型,改进了以前的方法,将改进的射电超新星峰值光度分布,并利用多波长无线电数据跨越21年。利用超新星与恒星形成率之间的标准关系,估算了SFR(M>5 M_solar)<4.9 M_solar/yr的恒星形成率。我们对超新星和恒星形成率的改进估计与其他波长的研究一致。我们的研究结果指出,可能存在一小部分未被发现的超新星遗迹,这表明NGC 253中的射电超新星产生率很低。
2013-10-30 astro-ph.CO
An extremely prolific supernova factory in the buried nucleus of the starburst galaxy IC 694
上下文许多局部的亮红色星系的中央千秒差距被认为是大质量恒星形成的强烈爆发,导致许多核心坍缩超新星(CCSNe)的爆炸。然而,这些超新星爆炸的尘埃覆盖区域阻碍了它们在光学和近红外波长的探测。目标。我们调查的星爆星系IC 694(=Arp 299-A)在无线电波段的核区域,旨在发现最近爆炸的CCSNe,以及确定他们的爆炸率,其中携带的恒星形成率,初始质量函数和工作中的星爆场景的关键信息。方法.我们使用电子欧洲VLBI网络图像与毫角秒分辨率的5.0 GHz的紧凑的无线电发射的最内层的核区域的IC 694。结果我们的观测揭示了在IC 694的核星爆中心150 pc处存在一个由26个致密射电发射源组成的丰富的星团。致密源的大亮度温度表明观测到的射电辐射是非热源,这意味着这些源中的大多数(如果不是全部)是年轻的射电超新星(RSNe)和超新星遗迹(SNRs)。我们发现至少有三个相对年轻,缓慢发展,持久的RSNe(A0,A12和A15),似乎显示出不寻常的属性的证据,这表明在当地的拱星介质(CSM)的条件发挥了重要作用,在确定扩大SNe的无线电行为。它们的射电光度是典型的正常RSNe,这是IIP/b型和IIL型SNe爆发的结果。所有这些结果都支持IC 694最内层区域最近(小于10- 1500万年)的瞬时星暴。
2009-10-19 astro-ph.CO astro-ph.SR
The Chandra View of Nearby X-shaped Radio Galaxies
我们提出了新的和档案钱德拉X射线天文台观测的X形射电星系在z < 0.1旁边的正常双叶FR I和II射电星系的比较样本。通过对观测到的漫射热X射线发射大气的椭圆分布拟合,我们发现,对于射电星系宿主,热气体的椭圆率和位置角一般遵循恒星光分布。此外,与对照样品相比,我们发现X形形态与沿着热气分布的短轴定向的翼相关联的强烈趋势。从表面上看,这一结果有利于X形射电星系形成的流体动力学回流模型,它自然地解释了几何形状;合并引起的快速重定向模型对方向没有明显的预测。
2009-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hanny's Voorwerp: Evidence of AGN activity and a nuclear starburst in the central regions of IC 2497
我们提出了高和中等分辨率的射电观测的中心区域的旋涡星系IC 2497,使用欧洲VLBI网络(EVN)在18厘米,和多元素无线电连接干涉仪网络(MERLIN)在18厘米和6厘米。我们检测到两个紧凑的射电源,亮度温度超过10 e5 K,这表明它们与活动星系核活动有关。我们发现,从星系的总18厘米射电辐射既不占主导地位,这些紧凑的来源,也不是大规模的排放,但扩展的排放限制在一个sub-kpc的中心区域。因此IC 2497是一个典型的亮红外星系,它的大质量恒星形成率(M > 5M_solar)为12.4M_solar/yr。这些结果与电离星云“Hanny's Voorwerp”在距离约100米处的假设一致。来自星系的15-25 kpc被活动星系核的辐射锥电离。
2010-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Equipartition Magnetic Field Formula in Starburst Galaxies: Accounting for Pionic Secondaries and Strong Energy Losses
均分论点提供了一种简单的方法,通过假设宇宙射线和磁场中的能量密度相同,从无线电发射中找到磁场的特征尺度。然而,恒星形成星系中的大部分宇宙射线都是以质子的形式存在的,而质子在射电辐射中是看不见的。因此,这个论证需要对质子光谱进行假设,通常是质子/电子比率恒定的假设。在某些环境中,特别是星暴星系,这些假设背后的推理并不一定成立:次级介子正电子和电子可能是大部分无线电发射的原因,强烈的能量损失可以改变质子/电子比。我们推导出一个均分表达式,应该在强子亏损主导的环境,如星暴星系。令人惊讶的是,尽管与经典的均分公式的假设完全不同,但在数值上,星暴磁场的结果是相似的。我们解释这个偶然的巧合,使用二次生产和能量损失时间的能量学。我们表明,这些过程导致质子/电子比为~100 GHz的发射电子在星爆。
2013-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Parsec-Scale Radio Emission from the Low-Luminosity Active Galactic Nucleus in the Dwarf Starburst Galaxy Henize 2-10
最近在矮星暴星系Henize 2-10(He 2-10)的中心发现了一个候选的吸积大质量黑洞(BH),其M_BH约为10^6 Msun。这一发现首次提供了研究附近星系中类似于早期宇宙中的黑洞的可能性,并开辟了一类新的宿主星系来寻找最小的超大质量黑洞。在这里,我们提出了非常长的基线干涉观测的He 2-10采取的长基线阵列(LBA)在1.4 GHz的角分辨率为~0.1”x 0.03”。在假定的低光度活动星系核的精确位置探测到一个单一的致密射电源。核射电辐射的物理尺寸小于3 pc x 1 pc,比之前的甚大阵(VLA)的限制小了一个数量级,并且T_B > 3 x 10^5 K的亮度温度证实了非热起源。这些LBA观测结果表明,核射电辐射来自一个单一的对象,并排除了多个超新星遗迹的可能性,作为以前在较低分辨率的VLA检测到的核射电辐射的起源。一个较弱的,更广泛的,非核源也检测到与LBA和多波长辅助数据的比较表明,与核源不同,非核源是同空间的超级星团,缺乏可检测的X射线点源对应,几乎可以肯定是由于超新星遗迹的主机星团。
2012-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hydrodynamic Models of Radio Galaxy Morphology: Winged and X-shaped Sources
我们提出了三维流体动力学模型的射电星系与最初放松的热大气相互作用,并探讨了显着的离轴射电瓣结构,在一定条件下的结果。重点放在“有翼”和“X形”的射电星系人口,我们确认所观察到的趋势的重要性,如连接机翼形成与射流共同对齐与周围大气的主轴。这些翅膀基本上形成的偏转波瓣等离子体流回从热点(回流),并在两个阶段发展:超音速膨胀的超压茧在早期其次是浮力膨胀在稍后的时间。我们探索了一个有限的参数空间的射流和大气属性,并发现,最突出的翅膀时产生的衰减射流注入到一个小的,密集的,高度椭圆形的大气。在此搜索的基础上,我们认为,在热大气中的梯度回流偏转是一个强有力的候选人形成观察到的翅膀,但必须与其他一些机制形成的初始机翼通道。我们的模型表明,瓣与热大气的相互作用可能在塑造射电星系的形态中发挥主导作用。
2011-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Physics of the FIR-Radio Correlation: II. Synchrotron Emission as a Star-Formation Tracer in High-Redshift Galaxies
我们构建了宇宙线(CR)注入,冷却和逃逸的整个动态范围内的FIR无线电相关(FRC),从正常星系的星爆,在红移间隔0 <= z <= 10的单区稳态模型。恒星形成率低的正常星系在高z时变得射电微弱,因为逆康普顿(IC)损失了CMB快速冷却CR电子和正电子,抑制了它们的非热射电发射。然而,我们发现,这种效应发生在更高的红移比以前预期的,因为逃逸,韧致辐射,电离和星光IC损失的行为,以对抗这种效应,并保持星系的射电光度。恒星形成星系在高z时的射电变暗不仅仅是磁场能量密度与CMB能量密度之间的简单竞争; CMB还必须与其他所有损失过程竞争。我们预测的临界红移的关系时,无线电发射显着抑制相比,z ~ 0 FRC作为每单位面积的恒星形成率的函数。此外,我们提供了一个定量解释的相对无线电亮度的一些高Z亚毫米星系。我们发现,在固定的恒星形成率表面密度,星系具有较大的CR规模的高度是无线电明亮的FRC,因为较弱的韧致辐射和电离损失相比,紧凑的星爆。我们预测,这些“膨胀的星爆”应该有陡峭的无线电频谱比紧凑的星系具有相同的恒星形成率的表面密度。我们发现,射电明亮的亚毫米星系本身不能解释ARCADE 2报告的过量射电发射,但它们可能会显着增强漫射射电背景相对于一个天真的应用z ~ 0 FRC。
2010-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE