Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) luminous galaxies in JWST CEERS data
本研究利用JWST CEERS数据识别出十个由中红外PAH发射主导的星系，发现它们是红移约为1的正常恒星形成星系，证明JWST能探测到非超亮红外星系的PAH发射。
2024-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation and AGN activity in Galaxies classified using the 1.6 μm Bump and PAH features at $z = 0.4-2$
利用AKARI红外天文卫星和{ \em Subaru}望远镜在北极深巡天观测到的红移范围为$z=0.4-2$的大质量星系的恒星形成和活动星系核活动。利用AKARI/IRC中红外（MIR）多波段光度计跟踪它们的多环芳烃（PAH）辐射，区分活动星系核和活动星系核中的恒星形成种群，并根据它们的总辐射红外（TIR）光度估算恒星形成速率（SFR）。结合恒星成分的分析，我们研究了恒星形成星系和活动星系核的MIR SED特征。
2011-12-29 astro-ph.CO
The 3.3 micron PAH Emission as a Star Formation Rate Indicator
多环芳烃（PAH）的发射特征在恒星形成星系的中红外光谱中占主导地位，可以用于校准恒星形成速率和诊断颗粒的电离状态。然而，PAH 3.3微米特征没有像其他PAH特征那样被研究得那么多，因为它比其他特征更弱，并且位于Spitzer能力之外。为了检测和校准3.3微米的PAH排放，并调查其作为恒星形成率指标的潜力，我们进行了AKARI任务计划，AKARI mJy河外星系无偏巡天（AMUSES），并将其样本与各种文献样本进行比较。我们获得了20个混合SED类的通量受限星系的2 ~5 μ m低分辨光谱，其中3个星系探测到了3.3 μ m的PAH辐射。对于AMUSES和文献样本的组合样本，3.3微米的PAH光度与恒星形成星系的红外光度相关，尽管散射很大（1.5 dex）。这种相关性在超亮红外星系（ULIRGs）的区域似乎被破坏了，并且3.3微米PAH光度作为红外光度的代理的能力在log[L（PAH 3.3）/（erg/sec）] >-42.0时受到阻碍。这种偏差的相关性的可能的起源进行了讨论，包括活动星系核和强烈模糊的YSO的贡献，以及在ULIRGs的PAH分子的破坏。
2012-10-05 astro-ph.CO
The Spitzer Spectroscopic Survey of the Small Magellanic Cloud (S4MC): Probing the Physical State of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in a Low-Metallicity Environment
我们提出的中红外光谱测绘观测结果的六个恒星形成区域的小麦哲伦星云斯皮策光谱巡天的SMC（S4 MC）。我们检测到中红外发射多环芳烃（PAHs）在所有的映射区域，大大增加了环境的范围内，多环芳烃已被光谱检测到的SMC。我们调查的中红外波段在每个区域的变化，并比较我们的研究结果的PAH波段的SINGS样本和低金属丰度星暴星系的样本。SMC中多环芳烃排放的特征是6-9微米特征相对于11.3微米特征的比例较低，以及8.6和17.0微米特征较弱。根据实验室和理论研究解释这些波段比，我们发现，在SMC中的多环芳烃往往比那些在高金属丰度星系更小，更少的电离。基于对多环芳烃破坏的研究，我们认为，尺寸分布向较小的多环芳烃转移不能在星际介质中处理的结果，而是反映了在低金属丰度的多环芳烃形成的差异。最后，我们讨论了我们的意见，我们的理解PAH的生命周期在低金属量星系-即所观察到的赤字的多环芳烃可能是一个后果的多环芳烃形成较小的平均尺寸，因此更容易受到破坏，在典型的星际介质条件下。
2011-09-05 astro-ph.CO
Unusual PAH Emission in Nearby Early-Type Galaxies: A Signature of an Intermediate Age Stellar Population?
本文分析了四个早型星系NGC 1297、NGC 5044、NGC 6868和NGC 7079的Spitzer-IRS光谱。它们的IRS光谱呈现了5- 38微米范围内的H2旋转发射线、原子线和突出的PAH特征的全系列。我们调查的性质和起源的PAH排放，其特征在于异常低的6 - 9/11.3微米带间比。在减去被动早期型星系模板后，我们发现7 - 9微米光谱区域需要通常不存在于恒星形成星系中的尘埃特征。然后对每个光谱进行分析，以确定其成分和来源。与正常的恒星形成星系相比，在那里阳离子PAH发射占主导地位，我们的6- 14微米光谱似乎是由大的和中性的PAH发射，负责低6 - 9/11.3微米的比例，加上两个广泛的尘埃排放功能峰值在8.2微米和12微米。这些广泛的成分，观察到目前为止，主要是在演化的碳星，通常归因于原始材料，约30-50%的总PAH流量在6- 14微米的区域。我们建议，PAH分子在我们的ETG产生的新鲜的碳质材料，不断释放的人口的碳星，形成在一个复兴的插曲发生在过去的几个Gyr。MIR光谱的分析使我们能够推断，为了保持特殊的尺寸和电荷分布偏向于大的和中性的多环芳烃，这种材料必须受到冲击，并由我们的ETG的弱UV星际辐射场激发。
2010-07-30 astro-ph.CO
Mid-Infrared Spectral Indicators of Star-Formation and AGN Activity in Normal Galaxies
我们调查使用中红外PAH波段，连续谱线和发射线作为探针的恒星形成和活动星系核的活动在一个样本的100个“正常”和本地（z~0.1）星系。作为Spitzer-SDSS-GALEX分光光度测量（SSGSS）的一部分，使用Spitzer IRS获得MIR光谱，该分光光度测量包括从UV到FIR的多波长光度测量和光学光谱。使用PAHFIT（Smith等人，2007年）对光谱进行分解，我们发现其产生的PAH等效宽度（EW）比常用的样条方法大约30倍。基于PAH、连续谱和发射线性质与光学导出的物理性质（气相金属丰度、辐射场硬度）之间的相关性，我们重新审视了PAH EW与[NeII]/[OIV]之间的诊断图，发现它在区分弱活动星系核与恒星形成星系时比使用样条分解更有效。个别MIR组件（PAH，连续，Ne和分子氢线）的光度被发现是紧密相关的总IR光度，并可用于估计尘埃衰减的UV和Ha线的能量平衡参数的基础上。
2010-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of PAH and Far-Infrared Emission from the Cosmic Eye: Probing the Dust and Star Formation of Lyman Break Galaxies
我们报告的宇宙之眼，一个强透镜，L*_UV莱曼Break星系（LBG）在z=3.074斯皮策红外研究的结果。我们获得了斯皮策IRS光谱以及MIPS 24和70微米测光。眼睛在24和70微米处都被探测到，并且当包括3.5 mm处的通量极限时，我们估计红外光度为L_IR = 8.3（+4.7-4.4）x10^11 L_sun（假设放大率为28+-3）。这个L_IR是八倍低于假设Calzetti红化定律从静止帧UV属性预测。这也在其他年轻的LBG中观察到，并表明这些星系中的尘埃红化规律可能更陡峭。中红外光谱在6.2和7.7微米处显示出强烈的PAH发射，其等效宽度接近在任何红移的恒星形成星系中观察到的最大值。L_PAH与L_IR的比值与在局部星暴中测得的关系接近。因此，L_PAH或L_MIR可以用来估计LBG的L_IR，从而估计恒星形成率，其在较长波长的通量通常低于当前的混淆极限。我们还报告了3.3微米PAH发射功能的最高红移检测。PAH的比值L_6.2/L_3.3=5.1 ± 2.7，以及PAH与L_IR的比值L_3.3/L_IR = 8.5 ± 4.7 x10^-4，都与局部星爆和ULIRG的测量结果一致，这表明这条线可以作为詹姆斯·韦伯太空望远镜在z > 3时L_PAH或L_IR的良好替代。
2009-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The UV 2175Å Attenuation Bump and its Correlation with PAH Emission at z~2
紫外线凸点是一个以2175 ° C为中心的广泛吸收特征，可以在一些星系的衰减/消光曲线中看到，但其起源并不为人所知。在这里，我们使用了86个恒星形成星系的样本，z=1.7-2.7与深静止帧紫外光谱从MUSE HUDF调查研究之间的联系，观察到的UV 2175 μ m凸点的强度和斯皮策/MIPS 24微米测光，这在我们的样本探测中红外多环芳烃（PAH）发射的红移范围约6-8微米。该样本具有强大的光谱红移，由典型的主序星星系组成，其恒星质量（log（Mstar/Msun）~ 8.5-10.7）和恒星形成率（SFR; SFR ~ 1-100 Msun/yr）范围很广。MIPS检测的镓具有强烈的紫外线颠簸，除了那些质量加权年龄小于约1.5亿年的镓。我们发现，在固定的恒星质量，紫外颠簸的振幅不随SFR的变化，但在固定的SFR的质量增加。紫外线的颠簸幅度和PAH的强度（定义为中红外辐射归一化的SFR）是高度相关的，两者也与恒星质量密切相关。我们将这些相关性解释为质量-金属丰度关系的结果，使得在低金属丰度下PAH发射由于PAH分子的丰度较低而较弱。如果PAH载体是额外紫外吸收的主要来源，则预期在低质量/金属丰度下，基础平滑衰减曲线顶部的2175 μ m隆起特征较弱或完全不存在。
2022-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A high angular resolution view of the PAH emission in Seyfert galaxies using JWST/MRS data
多环芳烃（PAHs）是一种普遍存在于各种天体和环境中的碳基分子。在这项工作中，我们使用JWST/MIRI MRS光谱的三个Seyferts比较其核PAH的排放与恒星形成区。这项研究是首次在宽波长范围（4.9-28.1微米）内使用局部发光塞弗茨（Lbol>10^44.46 erg/s）的亚角秒角分辨率数据。我们提出了一个分析，其核PAH属性比较观察到的比率与PAH诊断模型网格，来自理论光谱。我们的研究结果表明，一套PAH的功能是目前在最内部的部分（~0.45角秒，在12微米;在内部~142-245 pc）的发光塞弗特星系。我们发现活动星系核的核区位于PAH诊断图的不同位置，而SF区则集中在SF星系的平均值附近。特别是，我们发现，核多环芳烃的排放主要来源于中性多环芳烃。相比之下，多环芳烃排放源在SF地区有利于电离的多环芳烃颗粒。在活动星系核主导的星系NGC 6552的核区域中观察到的PAH比率表明，与SF区域相比，存在更大尺寸的PAH分子。因此，我们的研究结果提供的证据表明，活动星系核有一个显着的影响电离状态（和可能的大小）的PAH颗粒的尺度上~142-245 pc。
2022-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
IRS Spectroscopy and Multi-wavelength Study of Luminous Star-forming Galaxies at z~1.9
我们分析了一个样本的星系选择有F24>0.5 mJy，并满足一定的IRAC颜色标准。IRS光谱产生红移，光谱类型，和PAH光度，我们添加多波长宽带测光。恒星星族模型和IRS光谱一起表明，用于选择该样本的双重标准有效地隔离了z~1.9的大质量恒星形成星系。这是第一个以星暴为主的ULIRG样本在高红移与总红外光度直接从FIR和毫米测光测量，因此给了我们第一个准确的看法宽带SED的星暴星系在极高的光度和所有波长。类似的宽带数据组装的其他三个星系样本-本地星暴星系，本地AGN/ULIRGS，和第二个24 μ发光z~1.9的样本占主导地位的AGN。新的z~1.9星暴样本的L（PAH）/L（IR）是有史以来最高的，比局部星暴高出约3倍，而在活动星系核中，这一比值低于星暴趋势，往往严重。一些证据表明，活动星系核存在于这个以星爆为主的样本中，除了其中两个样本甚至拥有非常强的活动星系核，而它们仍然有非常强的PAH发射。ACS图像显示大多数物体在静止帧UV波段具有非常扩展的形态，从而扩展了PAH分子的分布。这样一个扩展的分布阻止了中心活动星系核对多环芳烃分子的进一步破坏。我们的结论是，该样本中的天体是主要由星暴提供能量的超红外类星体;这类天体贡献的总红外光度密度为0.9- 2.6 × 10^7 Lsol/Mpc ^3。
2009-04-28 astro-ph.CO
An In-Depth View of the Mid-Infrared Properties of Point Sources and the Diffuse ISM in the SMC Giant HII Region, N66
本文利用斯皮策空间望远镜的红外光谱仪研究了低金属丰度（~0.2太阳）的巨大HII区N66的中红外点源和弥漫星际介质（ISM）。我们研究了14个有针对性的红外点源，以及光谱的扩散ISM是代表的光解离区域（PDR）和HII区域。在点源光谱，我们光谱确认，最明亮的中红外点源是一个大规模的嵌入式年轻恒星的对象，我们检测到硅酸盐的发射与两个年轻的星团，我们观察到光谱特征的一个已知的B[e]超巨星，更常见的是与赫比格Be星。在漫ISM中，我们提供了额外的证据表明，非常小的颗粒人口被光破坏的硬辐射场。11.3 μ m PAH复合物发射在点源和ISM光谱中都表现出无法解释的质心偏移，应在更高的信噪比和分辨率下进行研究。与其他地区的研究不同，6.2微米和7.7微米波段的通量是解耦的;数据点覆盖了I6.2/I11.3比值的窄带内的I7.7/I11.3 PAH比值的大范围。此外，在PAH电离中存在扩散，在辐射场相对较软的密集PDR中更中性，但在扩散ISM/PDR中电离。相比之下，PAH的尺寸分布似乎是独立的本地电离状态。对于河外低金属丰度恒星形成区尚未解决的研究很重要，我们发现来自红外亮点源的发射仅占整个区域PAH发射的20-35%。这些结果与其他具有类似硬辐射场和强辐射场的恒星形成区域进行了比较。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid- to far infrared properties of star-forming galaxies and active galactic nuclei
我们研究了从5 MUSES巡天中抽取的154个中等红移（~0.15）的红外发光星系的24 μ m选择的通量限制样本（S24 > 5 mJy）的中远红外特性<z>。通过结合现有的中红外光谱和新的Herschel SPIRE亚毫米测光从HerMES计划，我们得到了强大的总红外光度（LIR）和尘埃质量（Md）的估计和推断的活动星系核的相对贡献的红外能量预算的来源。我们发现，在6.2 μ m PAH辐射较弱（EW<0.2 μ m）的星系中，活动星系核的红外辐射占总红外辐射的主要部分，而EW> 0.2 μ m的星系中，超过50%的LIR来自恒星形成。我们还发现，对于在250- 500微米的赫歇尔波段检测到的星系，活动星系核对冷尘埃的温度和宿主星系的远红外颜色的影响在统计上是不显著的，这主要是由恒星形成活动形成的。对于恒星形成的星系，我们揭示了一个反相关的LIR-休息帧8微米的光度比，IR 8 = LIR \L 8，和PAH功能的强度。我们发现，这种反相关主要是由多环芳烃发射的变化，而不是由5- 15微米中红外连续发射的变化驱动的。使用[NeIII]/[NeII]线比作为辐射场硬度的示踪剂，我们确认具有较硬辐射场的星系倾向于表现出较弱的PAH特征，并发现它们具有较高的IR 8值和较高的尘埃质量加权光度（LIR/Md），后者是尘埃温度（Td）的代理。我们认为，这些趋势要么起源于…
2013-09-16 astro-ph.CO
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Galaxies at z~0.1: the Effect of Star Formation and AGN
本文分析了92个典型恒星形成星系的多环芳烃（PAH）光谱（0.03 < z < 0.2）。我们比较了PAH发射特征与SDSS光学诊断的相对强度，以探讨PAH颗粒性质与恒星形成和活动星系核活动之间的关系。短波长与长波长的PAH比值，特别是7.7微米与11.3微米的特征比值，与恒星形成诊断值D_n（4000）和H-α等效宽度密切相关，并随着年轻恒星星族的增加而增加。这个比率也显示了活跃星系和非活跃星系之间的显着差异，活跃星系表现出较弱的7.7微米发射。由[OIII]/H-β和[NeIII]_15.6/[NeII]_12.8测量的硬辐射场对PAH比率的影响不同，这取决于该场是由星暴活动还是活动星系核引起的。我们的研究结果是一致的图片中，较大的PAH分子生长更有效地在更丰富的媒体和较小的PAH分子优先销毁活动星系核。
2009-09-11 astro-ph.CO
The nuclear PAH emission of merger system NGC 1614: rings within rings
在研究富气体星系合并演化过程中，了解核恒星形成与核活动之间的相互作用是非常重要的。我们在这里提出了新的空间分辨L-波段积分场单位观测的内部kpc的明亮的红外星系NGC 1614。一个宽环的3.3 μ m的PAH发射被发现在一个距离约200 pc的核心。这个环与先前建立的一个由Pa_alpha和射电连续谱观测发现的恒星形成环重叠，但峰值在它之外，特别是如果使用PAH等效宽度确定的话。使用PAH发射和电离气体发射的特性，我们认为NGC 1614具有向外传播的恒星形成环，其中PAH发射的等效宽度定位于当前恒星形成的区域，该区域只是扩展到核外的分子气体中。核心本身显示了一个高度发光的，稍微分辨（在~80 pc）的L波段连续光源。我们没有发现活动星系核活动的证据，并排除了一个模糊的活动星系核使用L-波段诊断的存在。此外，我们发现可能的同伴星系档案HST/ACS成像。该系统的恒星形成和动力学特征与其第二次通过后的一次相对较大的合并一致。一个突出的问题是，像这样一个富含气体的高级合并，具有强烈的LIRG水平的核恒星爆发和主要合并的潮汐特征，还没有发展出一个活跃的核。
2011-11-11 astro-ph.CO
C+ Emission from the Magellanic Clouds II. [CII] maps of star-forming regions LMC-N 11, SMC-N 66, and several others
我们研究了来自恒星形成区域的158微米[CII]精细结构线发射与金属丰度的函数关系。我们用Kuiper机载天文台的FIFI仪器对LMC中非常明亮的HII区复合体N11和SMC中的N66以及SMC HII区N25、N27、N83/N84和N88的[CII]发射进行了测量和绘图。在LMC和SMC中，[CII]线与CO线和远红外连续辐射的比率比几乎任何其他地方都要高得多，包括银河系恒星形成区域和整个星系。在低金属丰度、低尘埃丰度的LMC和SMC环境中，UV平均自由程长度远大于高金属丰度的银河系。增加的光电加热效率导致显著更大的相对[CII]线发射强度。与此同时，PAH丰度的类似减少具有相反的效果，通过减少光电加热速率。因此，在低金属丰度环境中，相对[CII]强度很高，但对实际金属丰度的依赖性很小。相对[CII]强度略高于在LMC比SMC，其中既有较低的灰尘和较低的PAH丰度。
2011-04-11 astro-ph.CO
Exploring the Connection Between Star Formation and AGN Activity in the Local Universe
我们研究了264个恒星形成，51个复合，和73个活动星系的组合样本，使用SDSS和中红外光谱（中红外）光谱从斯皮策红外光谱仪。我们研究光学和中红外光谱诊断，探测恒星形成的数量和相对能量的贡献，恒星形成和一个活动星系核（AGN）。总的来说，我们发现光学和中红外诊断之间的良好协议。基于SDSS光谱的星系错误分类是罕见的，尽管存在尘埃遮蔽。[NeII] 12.8 μm发射线的光度与SDSS光谱测量的恒星形成率（SFR）有很好的相关性，这适用于恒星形成系统、复合系统和活动星系核主导系统。活动星系核的[NeIII] 15.6 μm发射相对于恒星形成系统和复合系统明显过量。我们发现，探测活动星系核和恒星形成的相对贡献的各种参数之间有很好的定性一致性，包括：中红外光谱斜率，[NeV] 14.3 μm与[NeII] 12.8 μm通量的比值，7.7、11.3和17 $μm$ PAH特征的等效宽度，在光学BPT发射线诊断图上，测量源距恒星形成星系轨迹的距离的光学“D”参数。我们还考虑了三个单独的PAH功能的行为，通过研究它们的流量比如何取决于活动星系核的主导程度。我们发现PAH 11.3 μm特征在大多数活动星系核主导的系统中被显著抑制。
2012-06-25 astro-ph.CO
A Study of Heating and Cooling of the ISM in NGC 1097 with Herschel-PACS and Spitzer-IRS
NGC 1097是一个邻近的塞弗特1星系，拥有明亮的环核星暴环，一个强大的大尺度棒和一个活跃的核心。我们提出了一个详细的研究的空间变化的远红外（FIR）[CII] 158 μ m和[OI] 63 μ m线和中红外H2发射线作为示踪剂的气体冷却，和多环芳烃（PAH）带作为示踪剂的光电加热，使用Herschel-PACS，和Spitzer-IRS红外光谱图。我们专注于核心和环，以及两个恒星形成区（Enuc N和Enuc S）。我们估计环中的光电气体加热效率（[CII] 158 um +[OI] 63 um）/PAH比Enuc N和S低约50%。环中11.3/7.7 μ m的平均值也较低，说明环中的多环芳烃有较大比例的电离态，但与[CII]158μm/PAH（5.5 - 14 μ m）的比值没有明显的相关性，环中的多环芳烃比Enuc S中的多环芳烃单位质量的[CII] 158 μ m和[OI] 63 μ m的排放量高出两倍。SED模型表明，环和Enuc S中最多有25%的FIR功率来自高强度光解离区（PDR），在这种情况下，环中的G 0约为10^2.3 cm^-3，nH约为10^3.5 cm^-3。对于G 0和nH的这些值，PDR模型不能再现所观察到的H2排放。星暴环中的大部分H2排放可能来自于弥漫ISM中的温暖区域，这些区域被湍流耗散或冲击加热。
2012-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A High Spatial Resolution Mid-Infrared Spectroscopic Study of the Nuclei and Star-Forming Regions in Luminous Infrared Galaxies
利用T-ReCS在Gemini South望远镜上对4个亮红外星系（LIRGs）的核和恒星形成区进行了高空间（衍射极限）分辨率（~0.3”）的中红外（MIR）光谱研究。我们调查的空间变化中看到的N-波段光谱的LIRGs的尺度上的~100 pc的功能，这使我们能够分离的AGN发射的恒星形成（SF）。我们比较我们的双子座T-ReCS核和积分光谱的LIRGs与斯皮策IRS。9.7um硅酸盐的吸收特征在LIRGs的核中比在周围区域中弱。这可能是由于要么cluerous或紧凑的环境，中央AGN或年轻，核星暴。我们发现[NeII]光度面密度与LIRG恒星形成区的Pa-α光度面密度紧密直接相关（斜率为1.00+-0.02）。尽管11.3 um PAH特征也显示了Pa-α的趋势，但这并不常见于所有区域。我们还发现[NeII] \Pa -α比率不依赖于Pa-α等效宽度（EW），即，的年龄的电离恒星星族，这表明，在这里探测的尺度上，[NeII]发射线是一个很好的示踪剂的SF活动的LIRGs。另一方面，11.3 um PAH \Pa -α比率随着Pa-α EW值的减小（年龄的增加）而增加，这表明11.3 um PAH特征也可以由比Pa-α发射更老的恒星激发。额外的高空间分辨率的观测是必不可少的调查，在统计的方式，在最小尺度上的本地LIRGs的恒星形成，并最终探测它们是否共享相同的物理性质的高z LIRG…
2010-01-12 astro-ph.CO
Spitzer IRS Spectral Mapping of the Toomre Sequence: Spatial Variations of PAH, Gas, and Dust Properties in Nearby Major Mergers
利用斯皮策红外光谱仪（IRS）对Toomre序列的8个主要合并系统（NGC 4676、NGC 7592、NGC 6621、NGC 2623、NGC 6240、NGC 520、NGC 3921和NGC 7252）进行了关键的中红外诊断。利用这些图，我们探索了电离气体、PAH和暖气体（H_2）性质在整个序列和星系内的变化。虽然全球PAH带间强度和电离气体流量比（[Ne III]/[Ne II]）是类似的正常恒星形成星系，空间分辨PAH和精细结构线流量比的分布是显着不同的一个系统到其他。H_2和PAH通量之间的关系不是一个恒定的H_2/PAH通量比，而是在所有的合并分量和空间尺度上表现为指数（0.61+/-0.05）大致恒定的幂律关系。在局域尺度上遵循相同的幂律时，有三个星系的H_2/PAH的积分（即全局）通量比其余星系大10倍，甚至比大多数邻近活动星系核的大。这些结果表明，在大范围的全球H_2/PAH通量比的主要合并的H_2排放的共同主导激发机制。早期的合并系统表现出冷（COJ =1-0）和暖（H_2）分子气体组分的不同分布，这可能是由于合并相互作用的结果。在两个合并系统（NGC 6621和NGC 7592）中发现了在合并星系的重叠区域中存在埋藏恒星形成的强有力证据，如PAH、[Ne II]、[Ne III]和暖气体线发射，但没有明显的对应CO（J=1-0）发射。我们的研究结果还表明，…
2011-10-13 astro-ph.CO
Pahs, Ionized Gas, and Molecular Hydrogen in Brightest Cluster Galaxies of Cool Core Clusters of Galaxies
利用Spitzer空间望远镜上的红外光谱仪对9个冷核星系团中具有强光学发射线的最亮星系团（BCGs）的5-25 μm发射特征进行了观测。这些系统提供了一个尘埃分子气体和恒星形成的视图，周围环绕着密集的X射线发射的星团内气体。过去的工作表明，冷核星团中的BCGs可能拥有强大的射电源，发光的光学发射线系统和过量的紫外线，而其他星团中的BCGs从未显示出这种活动。在这个样本中，我们检测到多环芳烃（PAH），非常明亮，旋转激发分子氢线发射，禁止线发射电离气体（[Ne II]和[Ne III]），红外连续辐射从温暖的尘埃和冷恒星。我们在这里表明，这些BCGs表现出更明亮的禁氖和H2旋转线发射比恒星形成星系具有类似的总红外光度，以及略高的70 μm / 24 μm的光度比。我们的分析表明，虽然恒星形成过程主导了尘埃和多环芳烃的加热，但与来自热气体的超热电子加热相一致的加热过程（与恒星形成不同）正在加热分子气体，并有助于加热星系中的电离气体。多环芳烃和尘埃的存活表明，尘埃气体在某种程度上被屏蔽，不与X射线气体发生重大相互作用。
2011-03-08 astro-ph.CO
A Spitzer-IRS Spectroscopic atlas of early-type galaxies in the Revised Shapley-Ames Catalog
We produce an atlas of homogeneously reduced and calibrated low resolution IRS spectra of the nuclear regions of nearby early-type galaxies (i.e. Es and S0s, ETGs), in order to build a reference sample in the mid-infrared window. From the Spitzer Heritage Archive we extract ETGs in the "Revised Shapley-Ames Catalog of Bright Galaxies" having an IRS SL and/or LL spectrum. We recover 91 spectra out of 363 galaxies classified as ETGs in the catalog: 56 E (E0-E6), 8 mixed E/S0+S0/E, 27 S0 (both normal and barred - SB0) plus mixed types SB0/Sa+SB0/SBa. For each galaxy, we provide the fully reduced …
2013-03-19 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-Infrared Spectroscopy of Two Lensed Star-forming Galaxies
我们给出了两个z ~ 2的透镜状紫外亮恒星形成星系SDSS J120602.09+514229.5和SDSS J090122.37+181432.3的低分辨率、静止帧~ 5 - 12 μ m的Spitzer/IRS光谱。利用透镜的放大倍数，我们能够比非透镜系统更详细地研究这些物体的物理特性。在这两个目标中，我们在6.2，7.7和11.3微米处检测到强烈的PAH发射，表明存在蓬勃的恒星形成。对于J1206，我们发现了一个急剧上升的连续谱和显著的[S IV]发射，这表明一个中等强度的辐射场正在为小尘埃颗粒的连续谱发射提供动力。[S IV]发射的强度也意味着亚太阳金属丰度约为0.5 Z_{Sun}，证实了已发表的静止坐标系光学测量结果。在J 0901中，PAH谱线具有较大的静止框架等效宽度（> 1微米），并且连续谱随波长缓慢上升，这表明活动星系核对L_{IR}的贡献是微不足道的，与光学发射谱线诊断的影响相反。使用[O III]线通量作为活动星系核强度的代理，我们估计J 0901活动星系核只提供了一小部分的中红外连续通量。通过将[Ar II]的检测与[Ar III]发射的上限相结合，我们推断金属丰度> 1.3 Z_{Sun}。这项工作突出了结合静止框架光学和中红外光谱的重要性，以了解在高红移恒星形成星系的详细属性。
2010-09-03 astro-ph.CO
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons as Star Formation Rate Indicators
由于ISO和Spitzer的图像和光谱提供了越来越高的中红外（MIR）和多环芳烃（PAH）发射的星系和银河系和银河系外区域的保真度表示，更系统的努力一直致力于确定是否在这个波长区域的发射可以作为一个可靠的恒星形成率指标。这也是对斯皮策太空望远镜在冷阶段积累的对遥远星系的广泛调查的回应。到目前为止，结果有些矛盾，反映了多环芳烃和中红外辐射尘埃的复杂性质。当试图根据星系和恒星形成区的中红外辐射来定义恒星形成率指标时，面临的两个主要问题是：（1）PAH辐射对金属丰度的强烈依赖;（2）与当前恒星形成无关的演化恒星星族对PAH尘埃的加热。我回顾了该领域的现状，特别关注这两个问题，并将尝试量化每个校准的中红外发射作为恒星形成率指标的影响。
2010-10-24 astro-ph.CO
Observations and modeling of the dust emission from the H2-bright galaxy-wide shock in Stephan's Quintet
斯皮策太空望远镜的观测揭示了斯蒂芬五重星系（SQ）X射线发出的强大的中红外（中红外）H2旋转线发射，这些X射线发射与两个星系之间的碰撞有关的大规模冲击。由于H2在尘埃颗粒上形成，H2的存在与尘埃的生存有物理联系，我们预计一些尘埃排放来自分子气体。为了测试这种解释，红外观测和尘埃建模用于识别和表征的热尘埃发射的冲击分子气体。红外辐射的空间分布使我们能够分离出与SQ激波中分子气体相关的微弱PAH和尘埃连续辐射。我们模拟了这种发射的光谱能量分布（SED），并将其与斯皮策观测相匹配。微弱的PAH和尘埃连续排放检测的SQ冲击，恒星形成区以外。激波中12/24 μ m的通量比非常接近于弥漫的银河系星际介质的通量比，导致银河系PAH/VSG丰度比。然而，在冲击中的多环芳烃发射光谱的属性不同的银河系，这可能表明一个增强的分数大和中性多环芳烃。IR SED与预期的与温暖（> 150 K）H2气体相关的尘埃发射一致，该气体被强度与太阳附近相当的紫外辐射场加热，与GALEX紫外观测一致。在高速（1000公里/秒）星系碰撞中多环芳烃和尘埃颗粒的存在表明尘埃幸存下来。我们认为，在破坏中幸存下来的尘埃是在冲击前的气体中，密度大于0.1cm-3，在大于200 km/s的速度下不会受到冲击。[删节]
2010-04-05 astro-ph.CO
Modelling the spectral energy distribution of galaxies. V. The dust and PAH emission SEDs of disk galaxies
基于对星光在星系盘中传播的全辐射转移计算，提出了一个旋涡星系从紫外（UV）到中红外（MIR）/远红外（FIR）/亚毫米（submm）的光谱能量分布（SED）的自洽模型.该模型不仅预测了在紫外/光学吸收和再发射的红外/亚毫米的总集成能量，而且还基于显式计算的加热尘埃的紫外/光学辐射场的强度和颜色的尘埃排放的颜色，并纳入一个完整的计算的随机加热的小尘埃颗粒和PAH分子。模型的半透明组件的几何形状是使用Xilouris等人的辐射传输分析的结果进行经验约束的。哈勃序列的中间范围内的螺旋，而光学厚组件的几何形状是从物理考虑约束的模型预测与观测数据的后验检查。这些几何约束使得尘埃的释放可以用一组最小的自由参数来预测：B波段中心尘埃不透明度τ ^f_B、恒星形成区的聚集因子F、恒星形成速率SFR、老恒星星族的归一化光度和膨胀盘比B/D。我们发现，这些参数几乎是正交的，在他们的预测效果的灰尘/PAH排放的颜色。计算结果以跨越我们模型的整个参数空间的模拟灰尘排放SED的大型库的形式提供，以及使用相同模型计算的灰尘衰减的相应库。(see全文摘要在论文中）
2010-11-12 astro-ph.CO
Ultraluminous Star-Forming Galaxies and Extremely Luminous Warm Molecular Hydrogen Emission at z=2.16 in the PKS 1138-26 Radio Galaxy Protocluster
PKS 1138-26星系原星系团的斯皮策深红外光谱图揭示了三个原星系团星系中恒星形成过程中的超亮PAH辐射，包括Halpha-emitter（HAE）229，HAE 131和中央蜘蛛网星系。根据7.7微米的PAH特征估计，恒星形成率为500-1100 Msun/年。以如此惊人的形成速度，星系恒星质量将在0.6-1.1 Gyr内翻一番。我们正在观察这些原星系团星系的恒星形成高峰期。然而，与蜘蛛网相比，两种ULIRG HAE中的Halpha消光似乎更大（因子40）。这可能是由于不同的空间分布的恒星形成-核恒星形成的HAE与扩展恒星形成的吸积卫星星系中的蜘蛛网。我们在蜘蛛网星系中发现了来自温暖分子氢的极其明亮的中红外旋转线发射，L（H2 0-0 S（3））= 1.4E44 erg/s（3.7E10 Lsun），比任何先前已知的H2发射星系（MOHEG）都要明亮20倍。根据温度的不同，这对应于一个非常大的质量> 9 E6 - 2 E9 Msun的T>300 K的分子气体，被PKS 1138-26射电喷流加热，起到淬灭核恒星形成的作用。在这些温度下，蜘蛛网中的温暖H2比在低红移（z<0.2）射电星系中看到的多8倍，表明蜘蛛网可能比更进化的射电星系拥有更大的分子气体库。这是迄今为止直接探测到热分子氢的最高红移星系。
2012-03-14 astro-ph.CO
Reconstructing the stellar mass distributions of galaxies using S4G IRAC 3.6 and 4.5 micron images: I. Correcting for contamination by PAH, hot dust, and intermediate age stars
为了从S4 G 3.6和4.5微米图像中构建附近星系中恒星质量分布的精确二维地图，我们报告了从污染物（例如热尘埃和3.3微米PAH功能）贡献的发射中分离出老恒星的光。一个小样本的六个盘星系（NGC 1566，NGC 2976，NGC 3031，NGC 3184，NGC 4321，和NGC 5194）的一系列形态特征，尘埃含量和恒星形成历史的结果来证明我们的方法。我们使用独立成分分析（ICA）技术来分离统计上独立的源分布，最大化源的[3.6]-[4.5]颜色的区别。该技术还消除了中等年龄的低质光比的红色天体的辐射，例如渐近巨星分支（AGB）和红超巨星（RSG），揭示了与K和M巨星颜色一致的颜色[3.6]-[4.5]的潜在旧光分布图。污染物是通过与8微米处成像的非恒星发射进行比较来识别的，这主要是由广泛的PAH特征所决定的。使用测量的3.6/8微米比率来选择单个污染物，我们发现热尘埃和PAH共同贡献了3.6微米处的积分光的约5- 1 - 5%，而来自中间年龄恒星主导的区域的光仅占1- 5%。然而，在局部，来自任何一种污染物的贡献都可以达到更高的水平;尘埃对整个样本中恒星形成区域的排放平均贡献为22%，而中等年龄的恒星在局部结中贡献了50%以上。用ICA去除这些污染物留下了旧恒星盘的地图，这些地图保留了高度的结构信息，非常适合追踪恒星质量，这将是一篇配套论文的重点。
2011-10-12 astro-ph.CO
Young, UV-bright Stars Dominate Dust Heating in Star Forming Galaxies
在恒星形成的星系中，尘埃在塑造紫外线（UV）到红外线（IR）光谱方面起着重要作用。尘埃衰减恒星辐射，并通过平衡和非平衡发射再辐射能量。多环芳烃（PAH）、石墨和硅酸盐在光谱能量分布中贡献了不同的特征;然而，它们在相同的光谱区域（UV）中都是高度不透明的。与老的恒星星族相比，年轻的恒星族在紫外线中释放的总光度更高，这使它们成为高能紫外线光子的良好来源，可以为尘埃发射提供动力。然而，考虑到它们的相对丰度，年轻或年老的恒星星族是否提供了大部分这些光子来驱动红外辐射是一个有趣的问题。利用斯皮策太空望远镜观测到的三个星系样本和我们的尘埃辐射转移模型，我们发现年轻的恒星星族（约1亿岁）主导了恒星形成星系中的尘埃加热，而老的恒星星族（130亿岁）通常贡献不到20%的远红外光度。
2011-06-10 astro-ph.CO
