The Presence of Weak Active Galactic Nuclei in High Redshift Star Forming Galaxies
利用凯克天文台的自适应光学系统和近红外积分场光谱仪OSIRIS对恒星形成星系HDF-BMZ 1299(z=1.598)进行了[OIII 5007 A]观测。使用以前的Halpha和[NII]测量同一个源,我们能够第一次使用空间分辨的观测放置一个高红移星系的子结构上的传统HII诊断图。我们发现HDF-BMZ 1299的空间集中的星云比在中央~1.5千秒差距(0。log([NII]/Halpha)=-0.22+/-0.05和2 σ极限log([OIII]/Hbeta)>0.26。这个星系的主要能量来源是恒星的形成,并整合了一个单一的光圈横跨星系产生星云的比率,是从AGN和HII区域的复合光谱。HDF-BMZ 1299中嵌入式活动星系核的存在可能表明其他高红移恒星形成星系的一部分中存在潜在的污染,我们认为这可能是以前在有限金属量研究中看到的“升高”星云比率的来源。HDF-BMZ 1299的活动星系核亮度为L_H α = 3.7e41 erg/s,L_[OIII] = 5.8e41 erg/s,是目前发现的最低亮度活动星系核之一。
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of Star-forming Galaxies from z = 0.7 to 1.2 with eBOSS Emission-line Galaxies
利用扩展重子振荡谱学巡天(eBOSS)中的发射线星系(ELG),用$10^{10} M_\odot<M_*<10^{11.6} M_\odot$研究了红移0.7<z<1.2范围内恒星形成星系的演化。应用Guo等人提出的不完全条件恒星质量函数(ICSMF)模型,我们同时约束样本的完整性,恒星晕质量关系(SHMR)和淬火星系分数。我们得到了在0.7<z<0.8,0.8<z<0.9,0.9<z<1.0和1.0<z<1.2的红移区间内恒星形成星系的内禀恒星质量函数,以及在0.7<z<0.8的红移区间内所有星系的恒星质量函数。我们发现,eBOSS ELG样本只选择了不同红移的恒星形成星系人口的1%-10%,较低的红移样本更完整。在z=1.2到z=0.7的ELG的SHMR以及低质量星系$M_*<10^{11} M_\odot$的内禀星系恒星质量函数中只有微弱的演化。对于质量端有红移的恒星形成星系,恒星质量函数有明显的减小。我们的最佳拟合模型表明,在这些红移的中央ELG生活在质量$M\sim10^{12} M_\odot$晕,而卫星ELG占据略大质量的$M\sim10^{12.6} M_\odot$晕。观测到的ELG的平均卫星分数从13%到17%不等,星系偏差从1.1增加到1.4,从z=0.7到1.2。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A weak lensing view of the downsizing of star-forming galaxies
我们描述了一个弱透镜的看法,缩小的恒星形成星系的基础上互相关的弱透镜($κ$)的地图与预测的地图构建的红移调查。使用Subaru/Hyper Suprime-Cam覆盖4 deg^2 DLS F2视野的中等深度和高分辨率图像提供了分辨率为1弧分的$κ$图。一个稠密的完整的红移调查的F2领域,包括12,705个星系与$R\leq20.6$是建设的预测地图的基础。在$30σ$水平上,κ图和预测图之间的零滞后互相关是显著的。互相关峰的宽度与红移巡天深度中值$z\sim0.3$上富星系团的角尺度相当。在$δ{z} = 0.05$红移箱中的预测图的切片使得能够探索作为红移的函数的结构的影响。零滞后归一化互相关在与已知的大质量X射线团一致的红移处具有显着的局部最大值。即使在没有已知大质量星系团的切片中,也有来自低质量星系团的互相关信号,这些信号可以追踪宇宙的大尺度。光谱$D_n4000$测量使样品分为恒星形成和静止的人口。从$z = 0.3$的$5σ$到$z = 0.5$的$7 σ$,与含恒星形成星系结构的互相关的重要性随着红移而增加。弱透镜效应的结果与基于许多其他独立研究建立的星系演化的缩小观点一致。
2016-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Rest-Frame Submillimeter Spectrum of High-Redshift, Dusty, Star-Forming Galaxies
本文给出了250- 770 GHz的高红移尘埃星系的平均静止坐标系谱。这个光谱是由南极望远镜发现的22个这样的源的ALMA 3 mm光谱叠加而成,跨度为z=2.0-5.7。除了12 CO、[CI]和H2O的多个明亮光谱特征外,我们还探测到13 CO、HCN、HNC、HCO+和CN的几个微弱跃迁,并利用观测到的谱线强度来表征这些高红移星暴星系的星际介质的典型性质。我们发现这些天体的13 CO亮度与唯一一个观测到13 CO的z>2恒星形成星系的亮度相当。我们发现,高临界密度分子HCN、HNC、HCO+和CN的发射与T_kin ~ 55 K和n_H2 >~ 10^5.5 cm^-3的温暖致密介质一致。需要高分子氢密度来再现所观察到的线比,我们证明,纯粹的碰撞激发的替代品是不太可能显着的大部分这些系统。我们量化的平均发射从几个物种没有单独检测到的过渡,并发现发射氢化物CH和线性分子CCH的第一次在高红移,这表明这些分子可能是强大的探测器星际化学高红移系统。这些观测结果代表了在高红移恒星形成系统中,许多静止坐标系从0.4- 1.2 mm跃迁的分子物种的第一个限制,并且对于在完整的科学操作中有效利用ALMA将是非常宝贵的。
2014-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of star forming galaxies in AKARI Deep Field-South
这项工作的主要目的是表征在AKARI深场南(ADF-S)调查的远红外(FIR)中探测到的星系的物理特性。从WIDE-S(90 $μ$ m)AKARI波段的1000个最亮ADF-S源出发,构造了一个光谱覆盖范围从紫外到远红外的星系子样本。然后,我们分析了这90 $μ$ m选定的星系样本的多波长特性。对于没有已知的光谱红移的星系,我们计算光度红移使用代码光度分析的红移估计(乐法尔)和代码调查星系发射(CIGALE),测试这些光度红移使用光谱红移,并比较两个代码的性能。为了测试通过拟合光谱能量分布获得的参数的可靠性,生成了模拟目录。我们建立了一个包含500多个ADF-S星系的大型多波长目录。利用$\rm{χ^2_{min}<4}$对186个星系的光谱能量分布进行了拟合,并对拟合的输出参数进行了分析。我们的结论是,我们的样本主要由附近活跃的恒星形成星系,我们所有的星系都有一个相对较高的金属丰度。我们从整个ADF-S样本中估算了113个星系的光度红移。比较Le PHARE和CIGALE的性能,我们发现CIGALE对我们的星系给出了更可靠的红移估计,这意味着包括红外测光允许测光红移估计的实质性改进。
2013-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of gaseous disk viscosity driven by supernova explosion in star-forming galaxies at high redshift
由Genzel et al.的观测结果,我们建立了一组方程描述气体盘的动力学演化,包括恒星形成及其反馈。角动量的输运是由于恒星形成区超新星爆炸引起的“湍流”粘性。对于气体环的初始情况和气体圆盘的积分形式,分别找到了方程的解析解。对于一个粘性足够低的环,它在初始半径附近以缓慢的气体扩散和恒星形成过程演化。对于高粘度,环在早期阶段迅速扩散。扩散驱动环进入具有低粘度的区域,并开始在降低的粘度扭矩之后的半径处经历气体堆积的第二阶段。第三个阶段是急剧减少的阶段,因为恒星的形成消耗了气体,气体有效地向内输送形成了恒星盘。我们将该模型应用于两个$z\sim 2$星系BX 482和BzK 6004,发现它们的恒星形成活动正在下降。
2009-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of high Lyman continuum leakage from four low-redshift compact star-forming galaxies
本研究利用哈勃望远镜COS设备在4个低红移高[OIII]/[OII]比值的致密恒星形成星系中探测到最高达13%的高莱曼连续谱逃逸率,证实该筛选方法可高效识别莱曼连续谱泄漏源。
2016-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Pressure of the Star Forming ISM in Cosmological Simulations
利用SPH+ N体高分辨率模拟方法研究了银河系盘状星系的成星星际介质的压力。这些模拟包括显式处理金属线冷却除了灰尘和自屏蔽,$\mathrm{H_{2}}$为基础的恒星形成。4个模拟的晕的质量从$10^{10}$的几倍到接近$10^{12}$太阳质量不等。使用这些星系的运动学分解成现今的凸起和磁盘组件,我们发现,在现今的凸起的恒星形成ISM的典型压力是高于在现今的磁盘由一个数量级。我们还发现,恒星形成的ISM在高红移的压力平均高于ISM在低红移的压力。这解释了为什么在较高的压力下会形成隆起:当ISM处于较低的压力时,盘在较低的红移处组装,而当ISM处于较高的压力时,隆起在高红移处形成。如果像\cite{Conroy2012}等研究中所建议的那样,将ISM压力和IMF变化联系在一起,则这些结果可能表明Milky Way类系统中的时间依赖性IMF,以及凸起和盘中的不同IMF。
2013-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Complex gas kinematics in compact, rapidly assembling star-forming galaxies
我们已经获得了6个紧凑的、强烈的恒星形成星系的深、高分辨率光谱观测,它们的红移在z~0.1-0.3之间,其中大多数也被称为绿豆星系。值得注意的是,这些星系在光谱区域显示出复杂的发射线轮廓,包括Hα,[NII] $λλ6548, 6584$和[SII] $λλ6717, 6731$,由不同运动学分量在几kpc的空间范围上的叠加组成:一个非常宽的发射线下的一个以上的较窄的组件。对于至少两个观测到的星系,这些多个分量中的一些在它们的2D光谱中被空间分辨,而对于另一个星系,在距离星系约7 kpc的相同退行速度下检测到一个缺乏恒星连续体的微弱分离Hα斑点。单个较窄的Hα分量显示出高的内禀速度色散(σ~30-80 km s $^{-1}$),结合未锐化的遮蔽HST图像,表明恒星形成是在几个致密和湍流团块的集合中进行的,相对速度高达~500 km s $^{-1}$。在所有情况下,广泛的Hα成分表明大的膨胀速度(全宽零强度FWZI $\ge$ 1000 km s $^{-1}$)和非常高的光度(高达~10 $^{42}$ erg s $^{-1}$),可能显示出来自SNe的高能外流的印记。这些有趣的结果强调了绿豆对于研究远近低质量星系集合的重要性。
2012-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
GOODS-HERSCHEL: star formation, dust attenuation and the FIR-radio correlation on the Main Sequence of star-forming galaxies up to z~4
我们使用GOODS-N领域的深全色数据集,从GALEX到最深的Herschel远红外和VLA射电连续成像,探索,使用质量完整的样本,恒星形成活动和恒星形成星系的尘埃衰减到z~4的演化。我们的主要结果可以概括如下:(1)SFR-M相关的斜率是恒定的,至少在z~1.5处为~0.8,而其归一化值随红移的增加而增加:(2)我们首次能够研究恒星形成星系的质量选择样本的FIR-射电相关:相关在z~4处不演化; iii)我们证实了星系恒星质量是恒星形成星系中紫外尘埃衰减的一个强有力的代理,质量越大的星系,尘埃衰减越大,我们发现这种衰减关系随红移的变化非常弱,对于固定的恒星质量,在红移范围[0.5-4]内,尘埃衰减量增加不到0.3个数量级,相反,恒星形成率增加了十倍; iv)尘埃衰减和紫外光谱斜率之间的相关性在红移中演变,恒星形成星系的紫外光谱斜率中值随着红移而变蓝。到z~3,典型的紫外线斜率是不一致的,给定测量的尘埃衰减,与常用的经验法则的预测。最后,建立在现有的结果,我们表明,气体红化是略大于(约1.3倍)比恒星红化在所有的红移探测,也是在一个固定的ISM金属丰度的尘埃衰减量随红移增加。我们推测,我们的研究结果支持典型的恒星形成星系的ISM条件的演变,这样,在z~1.5主序星星系的ISM条件越来越接近本地星爆。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Study of star-forming galaxies in SDSS up to redshift 0.4: I. Metallicity evolution
星系中气体的化学成分与宇宙时间的关系为理解星系演化提供了一个非常重要的工具。虽然在高红移处的研究很多,但在低红移处的研究却很少。然而,低红移的研究可以提供重要的线索,星系的演化,提供必要的联系本地和高红移宇宙。在这项工作中,我们专注于低红移的恒星形成星系的气体的金属丰度,寻找化学演化的迹象。分析光度和质量相似但红移不同的恒星形成星系的金属丰度。为此目的,我们提出了一个研究的相对大质量(log(M_star/M_sun)>10.5)恒星形成星系的SDSS-DR 5(斯隆数字巡天-数据发布5),使用不同的红移间隔从0.04到0.4。我们使用STARLIGHT光谱合成代码处理的数据,校正尘埃消光的通量,使用R_23方法估计金属丰度,并根据[NII]6583/[OII]3727线比的值分离样品,以打破R_23简并选择上分支。我们分析了光度和质量-金属丰度的关系,以及斯隆纤维直径的影响,寻找可能的偏差。通过将我们的红移样本划分为相似幅度的间隔并进行比较,发现了金属丰度演化的显着迹象。金属丰度与红移呈负相关:从红移0到0.4,发现12+log(O/H)减少约0.1 dex。
2009-07-02 astro-ph.CO
Slow Galaxy Growth within Rapidly Growing Dark Matter Halos
在冷暗物质宇宙学中,质量最大的暗物质晕在红移z=1和z=0之间经历快速增长,对应于过去70亿年的宇宙时间。因此有一种期望,即最大质量星系的恒星质量也将通过在这个红移范围内的合并而迅速增长。虽然有一些大质量星系在低红移下合并的例子,但最近的观测表明,大质量星系的恒星质量自z=1以来只增长了30%。一些文献声称,大质量星系的缓慢增长与CDM范式相反,尽管情况不一定如此。为了确定为什么大质量星系没有快速增长,我们模拟了星系如何填充暗物质晕。为此,我们在NOAO深宽视场巡天的Bootes场中测量了红移z<1星系的空间密度和空间聚类。然后,我们使用晕占据分布(HOD)形式主义的观测建模。我们发现最大星系的恒星质量与暗物质晕质量的三分之一次方成正比。在质量最大的暗物质晕中,我们还发现恒星质量主要分布在“卫星”星系中。因此,大型星系的恒星质量预计会相对缓慢地增加,即使它们位于快速增长的暗物质晕中。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic hydrogen in star-forming galaxies at intermediate redshifts
我们使用升级后的巨型米波射电望远镜对扩展的Groth带进行了深度(117个源小时)的L波段观测,以测量$0.2 < z < 0.4$上的中性氢平均质量和恒星形成率中值,以及宇宙中性氢质量密度。这是通过将来自445个蓝色恒星形成星系的HI 21 cm发射和静止帧1.4 GHz射电连续谱与$\rm M_B \leq -17$在$z_{\rm mean} \approx 0.34$进行叠加来完成的。在$\approx 7σ$显著性下检测到堆叠HI 21 cm发射信号,这意味着平均HI质量为$\rm \langle M_{HI} \rangle = (4.93 \pm 0.70) \times 10^9 \: M_{\odot}$。我们还堆叠了相同星系的静止帧1.4 GHz射电连续辐射,以获得$(0.54 \pm 0.06) \: {\rm M}_\odot$年$^{-1}$的中值SFR;这意味着平均原子气体耗尽时间尺度为$\rm \langle Δt_{HI}\rangle \approx$ 9 Gyr,与本地宇宙中恒星形成星系的值一致。这表明恒星形成效率在$0 - 0.4$红移范围内没有显著变化。我们利用HI 21 cm叠加发射信号的探测来推断在$z \approx 0.34$的恒星形成星系中的标准化宇宙HI质量密度$(\rm ρ_{HI}/ρ_{c,0})$。假设HI质量和绝对B星等…
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering properties of radio-selected AGN and star-forming galaxies up to redshifts z~3
We present the clustering properties of a complete sample of 968 radio sources detected at 1.4 GHz by the VLA-COSMOS survey with radio fluxes brighter than 0.15 mJy. 92% have redshift determinations from the Laigle et al. (2016) catalogue. Based on their radio-luminosity, these objects have been divided into two populations of 644 AGN and 247 star-forming galaxies. By fixing the slope of the auto- correlation function to gamma=2, we find r_0=11.7^{+1.0}_{-1.1} Mpc for the clustering length of the whole sample, while r_0=11.2^{+2.5}_{-3.3} Mpc and r_0=7.8^{+1.6}_{-2.1} Mpc (r_0=6.8^{+1.4}_{-1.8…
2016-10-03 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
Identifying clustering at high redshift through actively star-forming galaxies
识别高红移(即z > 1)的星系团对我们理解当前的宇宙学模型至关重要。然而,随着红移的增加,星团的恒星形成活动会发生相当大的变化,因此不太可能使用广泛使用的红序方法来识别。在这里,我们评估的可行性,而不是识别高红移集群使用积极的恒星形成星系(SMG与超密度的BzKs/LBG)。我们执行2-D和3-D聚类分析,以确定是否可以确定真正的(3D)聚类只有2D数据可用。正如预期的那样,我们发现2D聚类信号最好是弱的,推断的结果是依赖于方法的。在我们的3D分析中,我们确定了12个SMG与空间上和红移上都一致的星系的过密度相关-在我们的样本中只有8%的SMG具有已知的红移。在我们的目标领域的SMG缺乏一个已知的红移,他们的视线是没有更多的可能性显示集群比空白的天空领域;事先红移信息的SMG需要识别一个真正的集群信号。我们发现,在典型的SMG周围的体积集群的强度,而可识别的,是不例外的。然而,我们确定了少量的高度聚集的区域,所有与SMG。其中最值得注意的是,围绕着LESSJ 033336.8 -274401,可能包含一个SMG,一个类星体和36个恒星形成星系(a > 20 sig过密度),所有星系的z都在1.8左右。这个区域很可能代表一个活跃的恒星形成星系团,并说明了使用恒星形成星系选择早期星系团的成功。鉴于越来越多的深场具有大量的光谱学,或高质量和可靠的光度红移,这为年轻宇宙中的星系团识别开辟…
2013-12-11 astro-ph.CO
Sub-parsec resolution cosmological simulations of star-forming clumps at high redshift with feedback of individual stars
我们介绍了一套新的放大宇宙学模拟亚pc分辨率,旨在模拟极其微弱,高度放大的恒星形成恒星团,在z=6.14检测到由于引力透镜。模拟包括来自单个大质量恒星(在超新星爆发前和超新星阶段)的反馈,这些反馈是通过对恒星初始质量函数的随机直接采样产生的。我们采用了一种改进的“延迟冷却”反馈方案,专门用于防止由非常致密的气体(n~10^3-10^5 cm^{-3})中的单个恒星注入的能量的人为辐射损失。恒星形成点燃点的最大密度为10^5 cm^{-3}量级,引力压力P/k>10^7 K/cm ^3,这与致密恒星聚集体形成的局部湍流区的值相对应。z=6.14时的恒星总质量为3.4x10^7 M_sun,与观测到的恒星质量相吻合。最大质量的团块质量约为10^6太阳质量,半质量大小约为100 pc。这些尺寸比观测到的要大,包括其他透镜高红移团块的样本,意味着平均密度比观测到的低一个数量级。在大小质量平面中,我们的团块填充的序列是观察到的高红移团块和本地dSph星系之间的中间。
2022-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Understanding the radio luminosity function of star-forming galaxies and its cosmological evolution
本研究结合GALFORM半解析模型与磁场发电机模型,探究恒星形成星系RLF的红移演化,发现湍动速度与恒星形成率相关的模型能较好解释$0 \leq z \leq 2$的观测结果,小尺度磁场在高红移RLF中占主导。
2024-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Kiloparsec-Scale Kinematics of High-Redshift Star-Forming Galaxies
本文介绍了用Keck/OSIRIS积分场光谱法对红移z ~ 2 - 3的恒星形成星系的运动学结构进行的光谱测量结果。我们的样本是由12个星系之间的红移z ~ 2.0和2.5和一个星系在z ~ 3.3,这是很好地检测到无论是HAlpha或[O III]发射。这些观测是结合凯克激光导星自适应光学系统获得的,空间平滑后的典型角分辨率约为0.15”(在目标样品的红移处约为1 kpc)。在这13个星系中,最多有5个具有与旋转一致的空间分辨速度梯度,而其余的星系具有相对无特征或不规则的速度场。我们所有的星系都显示出约60 - 100 km/s的局部速度色散,这表明(特别是对于那些没有特征的速度场的星系)围绕优选轴的旋转可能不是物理支持的主要机制。虽然一些星系显示出重大合并的证据,但这些证据与单个组件的运动学无关(我们最强的合并候选者之一也表现出明确的旋转结构),驳斥了简单的双峰盘/合并分类方案。我们根据补充巡天和现存的紫外-红外光谱学和光度学对这些数据进行了讨论,得出结论:冷气体的动力学重要性可能是控制z ~ 2星系观测到的运动学的主要因素。最后,我们推测吸积低角动量气体和准球状系统在年轻宇宙的早期形成的机制的重要性。(节略)
2009-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star-forming fractions and galaxy evolution with redshift in rich X-ray-selected galaxy clusters
我们比较了红移z = 1.24的星系团RDCS J1252.9-2927(J1252.9)的58个成员星系和z = 0.84的星系团RX J0152.7-1357(J0152.7)的134个星系按环境和恒星质量分组的叠加光谱。这两个星系团是研究星系如何在z ~ 1处从恒星形成演化为被动星系的绝佳实验室。我们测量了我们的密度和质量为基础的堆叠光谱的光谱指数和恒星形成分数。低质量星系(< 7 x 10^10 M_sun)中的恒星形成分数在J1252.9中高于J0152.7,约为4 sigma显著性。因此,对于相当一部分低质量星系来说,恒星的形成在z = 1.24和z = 0.84之间被淬灭。在J1252.9中,恒星形成分数在所有环境中都较高,包括核心。在J1252.9中的被动星系在所有密度和质量群中的D_n4000值都比J0152.7系统地低,这与适度超太阳金属丰度的被动演化一致。
2013-06-14 astro-ph.CO
A rise in the ionizing photons in star-forming galaxies over the past 5 billion years
利用SHELS星系红移巡天的F2场研究了0.2<z<0.6星系中电离光子的变化。我们首次发现,当[OIII]/Hb和[OIII]/[OII]比值上升时,[NII]/H-alpha和[SII]/H-alpha比值在0.2<z<0.35的红移范围内显著下降,恒星质量在9.2<log(M/Msun)<10.6之间。对于9.8<log(M/Msun)<10.0之间的恒星质量,[OIII]/H-beta和[OIII]/[OII]比在整个0.2<z<0.6红移范围内继续上升。我们最终排除了活动星系核污染、ISM压力的变化以及EUV辐射场硬度的变化是导致0.2<z<0.35之间谱线比变化的原因。我们发现,电离参数上升显着的红移(由0.1至0.25德克斯取决于恒星质量的样品)。我们发现,电离参数是强烈相关的分数的100-老恒星,跟踪的H-β等效宽度。我们讨论了这一结果对更高的红移研究的影响,我们认为在高红移使用标准的光学金属丰度诊断的影响。
2015-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the Redshift Evolution of the L_X-SFR Relation from the Cosmic X-Ray Backgrounds
对本地恒星形成星系的观测揭示了星系形成恒星的速率和它们的X射线光度之间的相关性。我们结合这种相关性与最近的观测约束的综合恒星形成率密度,发现恒星形成星系占5-20%的总软,硬X射线背景,其中精确的数字取决于能量带和假设的平均X射线光谱能量分布的星系低于20 keV。如果我们将L_X-SFR关系与最近导出的恒星形成率函数相结合,我们发现那些X射线通量远低于Chandra深场探测阈值(超过10倍)的恒星形成星系,可以完全解释未分辨的软X射线背景,这相当于其总量的6%。受此结果的启发,我们限制了参数c_X \equiv L_X/SFR的允许红移演化,和/或其向更低和更高的恒星形成率的演化。若将c_X ~(1+z)^b的红移演化参数化,则b \leq = 1.3(95% CL)。另一方面,观测到的恒星形成星系的X射线光度函数(XLF)表明,c_X可能在与X射线背景一致的水平上向更高的红移和/或更高的恒星形成率方向增加,但可能与局部观测到的L_X-SFR关系不一致。
2011-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Steadily Increasing Star Formation Rates in Galaxies Observed at 3 <~ z <~ 5 in the CANDELS/GOODS-S Field
利用CANDELS/GOODS-S场研究了高红移(3 <z <5)恒星形成星系的恒星形成历史。通过将来自光谱能量分布拟合分析的结果与关于SFH的两种不同假设(即,指数下降的SFH以及增加的,我们得出的结论是,高红移恒星形成星系的SFH随时间增加,而不是指数下降。我们还研究了恒星形成率(SFR)和恒星质量之间的相关性。当星系与上升的SFR相匹配时,我们发现数据中看到的趋势与星系形成的半解析模型的预期定性相匹配。的平均特定的SFR示出增加的红移,也与理论预测一致。从推导出的恒星质量与SFR之间的紧密相关性,我们推导出了红移范围为3 <~ z <~ 5的恒星形成星系的平均SFH,它显示出随时间呈陡峭的幂律(幂α = 5.85)增加。我们还研究了这些恒星形成星系的形成时间尺度和平均恒星星族年龄。我们的分析表明,紫外线选择的恒星形成星系具有广泛的形成红移范围。导出的恒星质量和恒星星族年龄表现出正相关性,在某种意义上,更大质量的星系平均年龄更大,但具有显着的分散性。这种大的散射意味着星系的质量不是影响高红移星系生长或恒星形成的唯一因素。
2014-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic dichotomy in the hosts of rapidly star-forming systems at low and high redshifts
本文汇编了在红移z=[0-3]范围内观测到的恒星形成活动高度增强(SFR [30-10^3] Msun/yr)的星系的聚类结果。我们发现,无论选择技术和非常温和地依赖于恒星形成率,这些对象的集群长度呈现出急剧增加的约3倍之间的z~1和z~2,从约5百万秒差距的值约15百万秒差距和更高。这种行为反映在恒星形成星系的暗物质宿主质量的趋势上,在z~1和z~2之间,其质量从~10^11.5 Msun增加到~10^13.5 Msun。我们的分析表明,在高红移下活跃地形成恒星的星系与我们在更局部的宇宙中观察到的源不一样。事实上,在早期宇宙中,活跃的恒星形成是由非常巨大的结构承载的,而对于z~1,在小得多的系统中遇到了类似的活动,这与缩小尺寸的情况一致。现有的聚类数据很难与合并作为高红移下强烈恒星形成活动的主要触发因素相协调。我们进一步认为,在~1 Gyr的特征时间尺度之后,z>~2的大质量恒星形成星系演化为z<~1.5的具有大恒星质量(Mstellar=[10^11 - 10^12] Msun)的被动星系。
2013-10-21 astro-ph.CO
Escape of about five per cent of Lyman-alpha photons from high-redshift star-forming galaxies
莱曼α(Lya)发射线是恒星形成星系在最高红移处的主要观测特征,并使大量星系样本的汇编成为可能,从而研究宇宙演化。然而,这条线的共振性质意味着Lya光子在其宿主星系的中性星际介质中散射,因此它们对星际尘埃吸收的敏感性可能会大大增强。这意味着Lya的光度可能会显著降低,甚至完全被抑制。然而,没有无偏的经验测试逃逸分数(f_esc)的Lya光子已在高红移进行。在这里,我们报告说,平均fesc从恒星形成星系在红移z = 2.2是只有5%,通过执行盲窄带调查在Lya和Ha。这意味着,许多结论的基础上Lya选择的样本将需要向上修订的数量级,我们提供了一个基准,这一修订。我们证明,近90%的恒星形成星系发射的Lya不足,无法通过标准选择标准检测到。这两个样本显示反相关的fesc与灰尘含量,我们表明,Lya-和Ha-选择恢复人口的灰尘含量和fesc有很大的不同。
2010-02-25 astro-ph.CO
Spectral classification of emission-line galaxies from the Sloan Digital Sky Survey. I. An improved classification for high redshift galaxies
我们研究了发射线星系作为恒星形成星系或活动星系核(AGN)的光谱分类。从斯隆数字巡天(SDSS)的高质量数据,我们定义了一个改进的分类用于高红移星系。我们根据最新的标准配方,使用[Oiii]5007,[Nii]6584,[Sii]6717+6731,H和H发射线对SDSS的发射线星系进行分类。我们得到四类:恒星形成星系,塞弗特2,LINER,和复合。然后我们研究了这些星系在高红移蓝图中的位置(即log([Oiii]5007/H)与log([Oii]3726+3729/H))。我们在蓝图中定义了新的改进的恒星形成星系的边界,Seyfert 2,LINERS,SF/Sy 2和SF-LIN/comp类。我们最大化的成功率为99.7%的恒星形成星系的检测,86%的塞弗特2(包括SF/Sy 2区域),和91%的LINER。我们还将恒星形成星系区域的污染降至16%。我们不能可靠地将复合物与恒星形成星系和LINER分开,但我们定义了一个SF/LIN/comp区域,其中大多数都落在那里(64%)。
2009-10-26 astro-ph.CO
Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3
银河系被认为是由星系际气体的持续吸积提供的,但直接的观测证据一直难以捉摸。预计这些吸积气体将围绕星系的光环运行,不仅为恒星形成提供燃料,还为星系提供角动量,从而产生独特的运动学特征。在这里,我们报告的观测显示,这些独特的签名附近的一个典型的遥远的恒星形成星系的气体检测使用的背景类星体通过26千秒差距的主机。我们的观察表明,气体吸积在星系生长中起着重要的作用,因为估计的吸积率是可比的恒星形成率。
2013-07-03 astro-ph.CO
The Metallicity Evolution of Star-Forming Galaxies from Redshift 0 to 3: Combining Magnitude Limited Survey with Gravitational Lensing
本文对恒星形成星系中z ~ 0 -> 3的气相金属丰度进行了综合观测研究。我们将引力透镜星系的新样本与现有的透镜和非透镜样本相结合,对z > 1时的质量-金属丰度(MZ)关系进行了大规模的调查。我们应用一个自洽的金属丰度校准方案来研究恒星形成星系的金属丰度演化随红移的变化。透镜放大率确保我们的样本跨越了前所未有的恒星质量范围(3*10^{7}-6 10 ^{10} M_sun)。我们发现,在中位红移z=2.07处,透镜样品的中位金属丰度比本地SDSS成星星系低0.35 dex,比z ~ 0.8的DEEP 2星系低0.18 dex。我们还用19个透镜星系给出了z ~ 2 MZ关系。对于高质量星系(10^{9.5-11} M_sun),在z ~ 1->3之间的演化比z ~ 0 -> 1之间的演化更快,z ~ 1 -> 3之间的富集度几乎是z ~ 1 -> 0之间的两倍。我们比较这种演变与最近的宇宙动力学模拟动量驱动的风。我们发现,模型的金属丰度与观测金属丰度的观测误差内的低质量箱是一致的。然而,对于更高的质量,该模型在所有红移处过度预测了金属丰度。在10^{10-11} M_sun的最高质量仓中,过度预测最显著。
2012-11-27 astro-ph.CO
Confirming a Population of Hot-Dust Dominated, Star Forming Ultraluminous Galaxies at High-Redshift
我们确定了8个z>1的射电源在850 μ m处未被探测到,但在70 μ m处被稳健地探测到,证实它们代表了在相似的光度和红移下比亚毫米星系(SMG)具有更高尘埃温度(T_dust=52+-10 K)的超亮红外星系(ULIRG)。这些星系与SMG有许多共同的特性:与星爆一致的紫外(UV)光谱,高恒星质量和射电光度。我们可以将它们的射电辐射归因于恒星的形成,因为高分辨率的MERLIN射电图显示了扩展的辐射区域(半光半径为2- 3 kpc),这不太可能由活动星系核活动产生。这些观测首次直接证实了当前亚毫米级调查所错过的炎热、多尘的ULIRG。它们对赫歇尔空间天文台和SCUBA 2未来的观测有重要意义,这将以较少的选择偏差选择高红移发光星系。
2009-06-30 astro-ph.CO
The UV Properties of Star Forming Galaxies I: HST WFC3 Observations of Very-high Redshift Galaxies
哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3获得了深近红外成像,为研究非常高红移的宇宙提供了机会。对于$z\approx 7.7$以下的星系,存在足够的波长覆盖范围来探测静止帧紫外(UV)连续谱,而不受莱曼- $α$发射或莱曼- $α$破裂的污染。在这项工作中,我们使用近红外成像测量静止帧紫外连续色的星系在$4.7<z<7.7$。我们已经仔细定义了颜色-颜色选择,以最大限度地减少脱落样品的测量UV连续斜率中的任何固有偏差。对于最高的红移样本($6.7<z<7.7$),选择为$z_{f850lp}$带辍学,我们发现平均紫外连续色近似等于零(AB),符合无尘,太阳金属量,恒星形成人口(或适度的低金属量的人口)。在较低的红移,我们发现,平均紫外连续色的星系(在相同的光度范围内)是红色的,和星系具有较高的光度也略红平均。对此的一种解释是,较低的红移和更明亮的星系是尘埃,但这种解释是复杂的恒星形成历史和金属丰度的影响,并可能初始质量函数的紫外线连续色。
2011-06-30 astro-ph.CO
Quasars probing intermediate redshift star-forming galaxies
我们提出了一个样本的46 [OIII]发射星系在z<0.8检测到的类星体的纤维光谱从SDSS-DR 7通过自动搜索程序。我们还检测到[OII]和血红蛋白的发射线从大多数这些星系的SDSS光谱。我们研究了一个子样本的17个星系的发射和吸收性质的红移范围z=0.4-0.7,其中MgII线覆盖的SDSS光谱。这些星系的恒星形成速率的下限在0.2-20 M_sun/yr之间。在这个样本中测量的R23的发射线光度和(O/H)金属丰度与正常星系在这些红移处的结果相似。因此,这构成了一个独特的样本,中间红移恒星形成星系,我们可以研究类星体吸收星系的连接。在这些星系的红移处,大多数类星体的光谱中都检测到强的MgII(W>1A)和MgI吸收线。只要覆盖适当的波长范围,通常也会检测到强Fe II(W>1A)吸收线。这表明这些系统中的大多数可能是真正的阻尼莱曼α系统。我们调查各种可能的MgII休息等效宽度和发射线的属性之间的关系。我们发现一个可能的(2西格玛)之间的相关性的星系的发射线金属丰度和MgII休息等效宽度的吸收器[截断]。
2009-12-03 astro-ph.CO
Dust Extinction and Metallicities of Star-Forming Lyman Alpha Emitting Galaxies at Low Redshift
我们提出了一个光学光谱研究的12 GALEX发现的恒星形成莱曼α发射星系(LAEs)在z ~ 0.3的结果。我们测量这些星系的发射线通量拟合其观测光谱的恒星星族模型,以纠正潜在的恒星吸收。我们重新审视了早期的恒星星族模型拟合结果,发现排除现在已知的活动星系核后,该样本的典型恒星星族年龄和恒星质量分别降低到约3亿年前和约4 × 10^9 Msol。我们计算了他们的尘埃消光使用的巴尔末减量,并找到一个典型的视觉衰减Av ~ 0.3等,类似于在许多高红移LAEs。比较Lyalpha/Halpha和莱曼α等效宽度的比测量的尘埃消光,我们发现,在这些对象中的ISMs似乎既不增强也不严重衰减莱曼α等效宽度,就像在准clusterism的情况。最后,我们对这些星系的气相金属丰度进行了详细的分析,我们发现我们样本中的大多数星系的Z < 0.4 Zsol。我们发现,在一个固定的恒星质量,这些低红移LAE类似物抵消了约0.6德克斯低的金属丰度从一般星系人口在类似的红移的基础上,当地的质量-金属丰度关系。这意味着在相同的恒星质量和红移下,具有莱曼α发射的星系可能比恒星形成星系系统地更贫金属,类似于z ~ 2的初步结果。
2010-12-21 astro-ph.CO
The Kinematics of Multiple-Peaked Ly-alpha Emission in Star-Forming Galaxies at z~2-3
本文给出了18个具有多峰Ly-alpha轮廓的z~2-3恒星形成星系的Ly-alpha发射线运动学的新结果。我们的大型光谱数据库的紫外线选择的恒星形成星系在这些红移,我们已经确定,约30%的这样的对象与可检测的Ly-alpha发射显示多峰的发射轮廓。这些配置文件提供了额外的限制逃逸的Ly-alpha光子,由于丰富的速度结构的出射线。尽管最近在模拟Ly-alpha从恒星形成星系中逃逸的高红移方面取得了进展,但模型和数据之间的比较往往缺少关键的观测信息。使用H-alpha(z~2)和[OIII] 5007(z~3)的Keck II NIRSPEC光谱,我们测量了样本中物体的准确系统红移、静止框架光学星云速度色散和发射线通量。精确的系统红移使我们能够将多峰Ly-alpha分布转化为速度空间,揭示了大多数(11/18)显示双峰发射跨越速度场零点,具有更强的红边发射。我们将我们的数据与高红移星系周围流出和下落气体分布的简单模型的预测进行比较。虽然流行的“壳”模型提供了一个定性的匹配与许多观测的Ly-alpha发射,我们发现,在细节上有重要的差异之间的模型和数据,以及问题的应用框架的膨胀薄壳的气体来解释高红移星系光谱。我们的数据突出了这些不一致性,以及在未来的高红移星系外流和流入模型中成功的关键因素。[摘要]
2011-11-15 astro-ph.CO
Dust attenuation in the restframe ultraviolet: constraints from star-forming galaxies at z~1
一种新的技术被用来估计只有光度学和光谱红移的星系中的衰减曲线。这项技术提供了一个强大的措施,如2175 \A,已被观察到的环境,从银河系高红移恒星形成星系的特定消光功能。了解紫外线碰撞的典型强度与环境和红移的关系,对于将重构帧紫外线通量转换为恒星形成率至关重要。由于红移,当紫外线撞击通过各种过滤器时,它会传递一个独特的信号;因此,它的存在可以从其他恒星星族效应中解脱出来。这种技术的实用性证明了从DEEP 2星系红移巡天绘制的星系的大样本。在0.6<z<1.4处观测到的恒星形成星系的B-R色不利于像在银河系中观测到的那样强烈的紫外线隆起的存在,而是有利于类似于没有紫外线隆起或指数δ =-0.7的幂律的银河系的重构紫外线(1800 A <lambda<3000 A)衰减曲线。如果V波段光学深度有独立的约束条件,则可以实现对星系中UV凸起强度的更强约束。
2009-12-30 astro-ph.CO
The gamma-ray bursts and core-collapse supernovae - global star forming rate peaks at large redshifts
本文简要地回顾了第一个伽马射线暴(GRB)光学鉴别--相对小红移(z)下的GRB宿主星系和恒星形成率(SFR),GRB宿主星系的金属丰度,大红移下GRB宿主星系和星系的异同,以及高红移下的SFR和GRB率(GRBR)。长持续时间的伽玛暴和大质量恒星爆炸(如核心塌陷超新星- CCSNe)之间的直接联系的证据。SFR是否在z ~10时快速下降?讨论了与伽玛暴有关的一些尚未解决的问题:关于高z伽玛暴宿主星系,高z CCSN与伽玛暴的联系,以及在高z下可能的新的重要宇宙学检验。
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
The intriguing life of star-forming galaxies in the redshift range 1 < z < 2 using MASSIV
MASSIV(Massiv Assembly Survey with SINFONI in VVDS)是ESO的一个大型计划,由84个恒星形成星系组成,跨越广泛的恒星质量,在VLT上使用IFU SINFONI观测,红移范围为1 < z < 2。为了代表正常星系群,样本是从一个定义明确、完整和有代表性的母样本中选出的。单个星系的运动学揭示了58%的星系是慢旋转的,这意味着这些星系中的很大一部分可能是通过主要的合并过程形成的,这些合并过程可能产生了由速度色散而不是旋转支持的气体厚或球状结构。对密偶星系的主要合并率的计算表明,一个典型的恒星形成星系在~9.5 Gyr后经历了~0.4次主要合并,这表明合并是驱动质量组装成红序星系的主要过程。这些物体也很有趣,因为超过四个星系中有一个星系的外围比中心更富含金属。
2012-12-06 astro-ph.CO
Star-forming galaxies in low-redshift clusters: Comparison of integrated properties of cluster and field galaxies
我们研究了星系团环境对8个邻近Abell星系团中星系的恒星形成性质的影响。恒星形成的属性确定为个别星系使用的等效宽度的H α加[NII]线发射的窄带成像。等效宽度分布推导出每种类型的星系在每3个环境-集群,超集群(外集群维里半径)和字段。此外,还研究了形态扰动对恒星形成的影响。我们确定了人口的早期型盘星系在集群人口与增强恒星形成相比,他们的领域同行。增强的星系团经常显示出扰动的证据,而扰动的星系显示出更高速度色散的边缘证据,可能表明人口下降。
2010-09-21 astro-ph.CO
A search for gravitationally lensed water masers in dusty quasars and star-forming galaxies
已知明亮的河外水脉泽与活动星系核有关,并提供了对中心超大质量黑洞质量和附近星系吸积盘大小和结构的精确估计。为了找到更高红移的水脉泽,我们已经开始对已知的引力透镜类星体和恒星形成星系进行调查。本文利用Effelsberg望远镜和EVLA对5个红移为2.3- 2.9的尘埃引力透镜类星体和恒星形成星系进行了22 GHz(静止坐标系)水脉泽的搜寻。我们的观测没有发现任何新的高红移水脉泽星系的明确例子,这表明大水库的灰尘和气体是不是一个强大的水脉泽发射的充分条件。然而,我们确实发现了在活动星系IRAS 10214+4724中在红移2.285处的水脉泽系统的试探性探测。我们的调查现在已经使寻找高红移水脉泽的透镜星系和类星体的数量翻了一番。我们提出了一个高红移水脉泽光度函数的分析,这是基于这里提出的结果,并从宇宙学上唯一的遥远(z > 1)的水脉泽星系迄今发现,MG J 0414 +0534在红移2.64。通过与局域光度函数和中红移光度函数的比较,我们发现在高红移处水脉泽星系的光度函数必然存在着演化。通过假设光度函数[(1 + z)^4]有一个适度的演化,我们发现对水脉泽星系的盲测只有在像计划中的平方公里阵列那样具有极高灵敏度的情况下才有价值。然而,像EVLA和MeerKAT这样的仪器将能够通过有针对性的观测来探测类似于MG J 0414 +0534发现的水脉泽系统。
2010-09-01 astro-ph.CO
Rapidly growing primordial black holes as seeds of the massive high-redshift JWST Galaxies
本文提出质量约1000倍太阳质量的原初黑洞在暗物质晕中经超爱丁顿吸积快速增长,可作为高红移大质量星系的种子,解释JWST观测到的早期星系形成难题。
2024-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of star-forming galaxies in SDSS up to redshift 0.4 II. Evolution from the fundamental parameters: mass, metallicity & SFR
为了理解星系的形成和演化,重要的是要充分理解金属丰度,恒星形成率(SFR),形态和颜色所起的作用。这些参数在不同红移下的相互作用将对星系的演化产生重要影响,从而为星系演化模型提供重要的线索和约束。在这项工作中,我们专注于SFR的演化,气体的金属丰度,以及在低红移星系的形态,以寻找演化的迹象。我们使用的S2 N2诊断图作为一种工具来分类恒星形成,复合,和AGN星系。我们分析了三个主要BPT图的演化,估算了我们样本星系的SFR和比SFR,研究了光度和质量-金属丰度关系,并通过g-r色、浓度指数和比SFR分析了我们样本星系的形态。我们发现,S2 N2是一个可靠的图分类恒星形成,复合和AGN星系。我们表明,三个主要的BPT图显示了向更高的值的[OIII]5007/Hb由于金属量递减的演变。我们发现,在红移范围0.3 < z < 0.4时,质量-金属丰度关系的演化约为0.2 dex。通过分析SFR和SSFR随恒星质量和金属丰度的演化,我们发现了一组在所有红移样本上都具有较高SFR和SSFR的星系,其形态与晚型星系一致。最后,我们的本地(0.04<z<0.1)与我们的高红移样本(0.3<z<0.4)的比较表明,在红移范围0.3<z<0.4内,金属丰度、SFR和形态都朝着较低的金属丰度值、较高的SFR和晚型形态演化
2010-03-29 astro-ph.CO
Morphology and Size Differences between Local & High Redshift Luminous Infrared Galaxies
我们发现,在高红移发光和超亮红外星系(LIRGs和ULIRGs)和亚毫米星系(SMGs)的恒星形成区域具有类似的物理尺度的本地正常恒星形成星系。对于第一级,它们的较高红外(IR)光度是由较高的光度表面密度造成的。我们还发现,在从本地正常星系到z ~ 2 SMG的五个数量级以上的红外光度范围内,星暴星系的红外光度与红外光度面密度之间存在着良好的相关性。局部ULIRGs的恒星形成区域明显小于高红移对应的区域,因此与这种相关性有很大的差异,这表明局部ULIRGs与高红移ULIRGs和SMGs是不同的群体。基于这种关系,我们建议,光度面密度应作为一个更准确的指标,红外发射环境,因此可观察到的属性,恒星形成星系比他们的红外光度。我们证明了这种方法,在z ~ 1的ULIRGs和透镜星系在z ~ 2.5表现出芳香族的功能同意本地LIRGs是一个数量级的亮度,但有类似的红外光度表面密度。这种关系的一个结果是,对于给定的红外光度,恒星形成星系中的芳香族发射强度似乎在z > 1时比它们的本地对应星系增加。
2010-10-04 astro-ph.CO
Star-forming galaxies in low-redshift clusters: Effects of environment on the concentration of star formation
我们试图通过研究低红移星系团内星系中恒星形成的归一化速率和径向分布来确定星系团环境对恒星形成盘星系的主导过程。我们开发的R-波段和H α光的径向浓度的基础上,在每个星系研究的不同过程的指标。这些测试适用于3种环境中的星系-星系团,超星系团(在星系团维里半径之外)和场。我们开发了新的诊断图结合恒星形成率和空间分布信息,以区分剥离外盘气体,一般气体耗尽,核恒星爆发和星系范围内的恒星形成增强。哈勃类型的星系团的分类被发现只有弱相关的浓度指数,而这种相关性是强大的盘星系的非集群人口。我们确定了人口的早期型盘星系的集群人口与增强和集中的恒星形成相比,他们的领域同行。增强的星系团经常显示出扰动的证据。一个小的,但不可忽略的人口与截断的恒星形成在其外盘的星系团星系也被发现。
2013-03-24 astro-ph.CO
Elemental gas-phase abundances of intermediate redshift type Ia supernova star-forming host galaxies
Ia型超新星(SNe Ia)的最大光度取决于它们爆炸所在的宿主星系区域的氧丰度。这种金属丰度的依赖性减少了哈勃图(HD)中的色散时,包括与传统的双参数校准的超新星Ia光变曲线(LC)参数和绝对星等。在这项工作中,我们使用经验校准仔细估计的星系托管SNe Ia从SDSS-II/SNe调查在中等红移的氧丰度,通过测量它们的发射线强度。我们还推导出电子温度的直接方法的一小部分对象的一致性。我们发现,对于最大质量的星系,随着红移的增加,氧丰度有减少的趋势。此外,我们研究了HD残差(HR)与星系氧丰度的依赖关系,获得了与其他工作中发现的相关性。特别地,HR对氧丰度显示-0.186 $\pm$ 0.123 mag dex $^{-1}$(1.52 $σ$)的斜率,与理论预期良好一致。这意味着较小的距离modulii后,在富含金属的星系SNe Ia校正。根据我们以前的结果,本地超新星Ia,我们建议这种依赖是由于较低的光度的超新星Ia产生在更富金属的环境。
2018-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray emission from star-forming galaxies - III. Calibration of the Lx-SFR relation up to redshift z$\simeq$1.3
研究了恒星形成星系的X射线总辐射与恒星形成活动的关系。我们利用论文I中的晚型星系和超红外星系以及钱德拉深场的恒星形成星系,构造了一个66个星系的样本,其红移范围为z~0-1.3,恒星形成率(SFR)范围为~0.1-10^3 M_sun/yr。与以前的结果一致,我们发现Lx-SFR关系在z=0和z=0.1-1.3的CDF星系中都符合线性规律,在Lx-SFR关系的斜率的统计精度为~0.1的范围内。对于总样本,我们发现线性标度关系Lx/SFR~(4.0 \pm 0.4)× 10 ^{39}(erg/s)/(Msun/yr),离散度为~0.4 dex。每单位SFR产生的0.5-8 keV光度中约有2/3是由HMXB产生的。我们发现,平均Lx/SFR比率与红移或恒星形成率之间没有统计学显著的趋势,并且将其变化幅度限制在<0.1-0.2 dex。这些特性使得X射线观测成为测量正常恒星形成星系中恒星形成率的有力工具,这些星系在微弱通量下占主导地位。
2013-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The EGNoG Survey: Molecular Gas in Intermediate-Redshift Star-Forming Galaxies
我们介绍了正常星系中分子气体的演化(EGNoG)巡天,该巡天对31个恒星形成星系中的分子气体进行了观测研究,星系的z=0.05到z=0.5,恒星质量为(4-30)× 10^10 M太阳,恒星形成速率为4-100 M太阳/年^-1。这次巡天探测了一个相对未被观测到的红移范围,在这个范围内,星系的分子气体含量预计会发生显着的变化。为了追踪EGNoG星系中的分子气体,我们使用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)观测了CO(1-0)和CO(3-2)旋转线。我们检测到24 31个星系和目前解决的地图中的10个星系的红移较低的部分调查。我们使用双峰处方的CO分子气体转换因子,根据特定的恒星形成率,并比较EGNoG星系的大样本的星系组装从文献中。我们发现正常星系的平均分子气体耗尽时间为0.76 \pm 0.54 Gyr,而星暴星系的平均分子气体耗尽时间为0.06 \pm 0.04 Gyr。我们计算的平均分子气体分数的7-20%,在中间红移探测的EGNoG调查。通过用特定的恒星形成速率和分子气体耗尽时间(使用典型值)来表示分子气体分数,我们还计算了分子气体分数随红移的预期演化。预测的行为与从z~2.5到今天观察到的显着演变一致。
2013-03-29 astro-ph.CO
A fundamental plane for field star-forming galaxies
恒星形成率(SFR)、金属丰度和恒星质量是恒星形成星系的重要参数,是其形成和演化的特征。他们被称为是相互关联的低和高红移的质量-金属丰度,质量-SFR,和金属丰度-SFR的关系。在这项工作中,我们证明了在由恒星形成星系的轴SFR [log(SFR)(M_sun yr^-1)],气体金属丰度[12+log(O/H)]和恒星质量[log(M_star/M_sun)]定义的3D空间中存在一个平面。我们使用了斯隆数字巡天-数据发布7(SDSS-DR 7)的“主要星系样本”中的恒星形成星系,其红移范围为0.04 < z < 0.1,r星等在14.5和17.77之间。金属丰度、SFR和恒星质量取自约翰霍普金斯大学马克斯-普朗克天体物理研究所(MPA-JHU)发射线分析数据库。从44214个星系的最后一个样本,我们发现第一次场星系的基本平面有关的SFR,气体金属丰度,恒星质量的恒星形成星系在当地的宇宙。这个平面的应用之一是从SFR和金属丰度估计恒星质量。来自文献的红移约为2.2和3.5的高红移数据没有显示出在这个基本平面上演化的证据。
2010-09-24 astro-ph.CO
The Sensitivity of the Redshift Distribution to Galaxy Demographics
测光红移通常用于测量大型巡天中星系的分布。然而,正在进行的和未来的大规模宇宙学调查的要求非常严格的限制,很难满足的红移性能。一种新的方法,以满足这一精度的需要是正向建模,这是由现实的模拟支撑。在这里介绍的工作中,我们使用模拟来研究红移分布的敏感性的基本星系人口统计。我们这样做是通过改变红移的Schechter函数的两个星系的人口,恒星形成和淬火星系的参数。每个群体都有8个参数。我们发现,对于猝灭星系,像SDSS这样的浅巡天观测的红移分布主要对参数敏感。然而,对于更深的调查,如DES和HSC,恒星形成参数对红移分布的影响更大。具体来说,恒星形成星系的特征星等$a_\mathrm{M}$的斜率对红移分布的影响最大。减少$a_\mathrm{M}$的148%(其给定的不确定性)移动的平均红移的${\sim} 45$ %。我们探讨的颜色和幅度的测量组合是最敏感的$a_\mathrm{M}$,我们发现,每个颜色的幅度对研究同样受到修改的$a_\mathrm{M}$。
2022-10-10 astro-ph.CO
GOODS-Herschel Measurements of the Dust Attenuation of Typical Star-Forming Galaxies at High Redshift: Observations of UV-Selected Galaxies at z~2
我们利用赫歇尔在100和160微米的灵敏度和分辨率直接成像的热尘埃排放和调查的红外光度,L(IR),和典型的恒星形成(L*)星系在高红移尘埃遮蔽。我们的样本由146个在GOODS-North场中光谱红移为1.5<z<2.6的紫外选择星系组成。补充深甚大阵列(VLA)和斯皮策成像,我们在24,100和160微米,和1.4 GHz的这些星系的位置构建中值堆栈。这些叠加通量与各种尘埃模板和刻度的比较表明,在z~2处紫外光度L(UV)> 1 e10 Lsun的典型恒星形成星系是亮红外星系(LIRGs),中值L(IR)=(2.2+/-0.3 e11 Lsun)。1.5<z<2.6的典型星系的尘埃遮蔽中位数L(IR)/L(UV)= 7.1+/-1.1,这对应于尘埃校正因子,需要从未遮蔽的UV SFR中恢复热恒星形成率(SFR)5.2+/-0.6。这一结果与之前对同一星系的紫外线、H-α、24微米、射电和X射线特性的研究所推断的结果相似。堆积在箱子的紫外线斜率意味着L* 星系的红色光谱斜率也dustier,和紫外线斜率和尘埃之间的相关性是类似的本地星爆星系。因此,休息帧30和50微米通量验证平均使用本地紫外线衰减曲线恢复典型的恒星形成星系在高红移的尘埃衰减。在最简单的解释中,本地和高红移紫外线衰减曲线之间的协议表明,在过去的100亿年中,星爆星系的尘埃生产和恒星和尘埃几何形状的相似性。
2011-07-13 astro-ph.CO
Investigating the Far-IR/Radio Correlation of Star Forming Galaxies to z=3
为了研究高红移下的远红外/射电相关,我们研究了13 ^H XMM-Newton/Chandra深场亚mJy射电源的Spitzer 70 μ m/远红外(远红外)性质,并根据红移和星系类型:活动星系核(AGN)或恒星形成星系(SFG)进行了分析。我们直接检测到70微米对应物(在> 3西格玛的显着性)的22.5%(92/408)的射电源,而对于其余的,我们进行堆叠分析的红移和星系类型。对于在70微米检测到的源,我们发现,所观察到的通量密度比,q70的中位数和分散,是类似的文献中以前的结果,但与q70略有下降,向更高的红移。在70 μ m处探测到的射电源中,有8/92个已被归类为活动星系核,但其中两个可能是SFG。对于堆叠的源,我们得到了检测的SFG在每个红移箱,这意味着他们的平均通量密度的一个因素~5低于原来的70微米的检测极限。对于叠层活动星系核,我们只在最高红移的仓(1<~z<~5)中得到探测,在那里我们可能在静止坐标系12- 35 μ m处取样与活动星系核有关的热尘埃。在70 μ m波段观测到的和未观测到的SFG的q70的组合平均值随着红移逐渐减小,与从本地SFG的经验谱能量分布(SED)得到的轨道一致。经过更仔细的观察,并与适当光度的径迹比较,q70的值在低红移处大致一致。然而,在z~1处,观察到的q70(对于ULIRG)比局部ULIRG轨迹的值低2 σ,这意味着局部和z~1 …
2009-06-09 astro-ph.CO
The contribution of star-forming galaxies to the cosmic radio background
最近对无线电波段天空温度的测量,结合文献数据,令人信服地表明存在宇宙无线电背景,其振幅为1 GHz的$\sim 1$ K,频谱能量分布可用指数为$α\simeq -0.6$的幂律很好地描述。这个信号的来源仍然难以捉摸,人们推测它可能是由在时间上处于高红移\change{if the far infrared-radio correlation $q(z)$ evolved}的恒星形成星系的贡献所主导的。\change{We fit observational data from several different experiments by the relation $q(z) \simeq q_0 - β\log(1+z)$ with $q_0 = 2.783 \pm 0.024$ and $β= 0.705 \pm 0.081$ and estimate the total radio emission of the whole galaxy population at any given redshift from the cosmic star formation rate density at that redshift. It is found that}恒星形成星系只能解释宇宙射电背景观测强度的$\sim$ 13%。
2011-10-17 astro-ph.CO
Improving Optical Photo-z Constraints for Dusty Star-forming Galaxies Using Submillimeter-based Priors
针对尘埃星系在光学和近红外波段难以准确估计测光红移的问题,提出将远红外至毫米波测光作为先验信息纳入标准测光红移框架,结合总红外光度与尘埃温度的经验关系,在H-ATLAS数据上将灾难性异常值减少三倍。
2025-08-13 astro-ph.CO
A Population of Metal-Poor Galaxies with ~L* Luminosities at Intermediate Redshifts
我们提出了新的光谱和金属丰度估计的样本15恒星形成星系的红移范围在0.29 - 0.42。这些天体是在KPNO国际光谱巡天中通过它们在红色物镜棱镜光谱中看到的强发射线选择的。最初被认为是中等红移的塞弗特2星系,我们在远红区的新光谱显示这些物体是贫金属的恒星形成星系。这些星系遵循的光度-金属丰度(L-Z)关系与低红移星系定义的关系相似,但被抵消了10倍以上,以降低丰度。将这些星系置于局部L-Z关系上所需的化学和/或光度演化量是极端的,这表明这些星系处于它们演化的一个非常特殊的阶段。它们可能是形成较晚的大质量系统,这将挑战当前的星系形成范式。或者,它们可能代表了矮-矮合并中的强烈恒星爆发,或者原始气体进入一个预先存在的星系的主要坠落事件。无论如何,这些天体代表了星系演化的一个极端阶段,发生在相对较低的红移。
2009-03-23 astro-ph.CO
The Properties of the Star-Forming Interstellar Medium at z=0.84-2.23 from HiZELS - I: Mapping the Internal Dynamics and Metallicity Gradients in High-Redshift Disk Galaxies
我们提出了自适应光学辅助,空间分辨光谱的9个H-α选择星系的样品在z=0.84- 2.23从HiZELS窄带调查。这些星系的恒星形成速率为1- 27 Mo/年,因此是典型的高红移恒星形成族群的代表。我们的~ kpc尺度分辨率观测表明,大约一半的样品具有动力学,这表明电离气体是在大的旋转圆盘中。我们模拟它们的速度场来推断倾斜校正的渐近旋转速度。我们使用绝对B波段星等和恒星质量来研究B波段和恒星质量的Tully-Fisher关系的演化。通过结合我们的样本和文献中的一些类似测量,我们表明,在固定的圆速度下,恒星形成星系的恒星质量在z=2和z=0之间增加了2.5倍,而在同一时期,静止坐标系B带光度减少了6倍。总之,这些证明了在z=1.5和z=0之间,δ(M/L_B)/(M/L_B)_(z=0)\sim 3.5的B带中的质光比的变化,其中大部分演化发生在z=1以下。我们还利用[NII]/H α的空间变化表明,这些星系中电离气体的金属丰度随银河系中心半径单调下降,平均Delta(log O/H)/DeltaR=-0.027+/-0.005dex/kpc。这个梯度与基于宇宙学的流体动力学模拟对高红移盘星系的预测是一致的。
2012-09-06 astro-ph.CO
ALMA redshifts of millimeter-selected galaxies from the SPT survey: The redshift distribution of dusty star-forming galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),在3 mm大气透射窗内对南极望远镜(SPT)选取的26个强透镜尘埃成星星系(DSFG)进行了盲测。源被选择为具有S_1.4mm>20 mJy和尘埃状光谱,并且为了去除低z源,不具有明亮的无线电(S_843MHz<6 mJy)或远红外对应物(S_100um<1 Jy,S_60um<200 mJy)。在我们的调查中,我们稳健地检测到44条线特征,我们将其识别为12 CO,13 CO,[CI],H2O和H2O+的红移发射线。我们发现一个或多个光谱特征,在23个来源产生一个~90%的检测率为本次调查,在12个这些来源,我们检测到多条线,而在11个来源,我们只检测到一条线。对于只有一个检测线的源,我们打破了红移简并与额外的光谱观测,如果可用的话,或推断最有可能的线识别测光数据的基础上。这产生了约70%的样品的安全红移。没有检测到谱线的三个源被暂时放置在1.7<z<2.0之间的红移沙漠中。我们的样本的平均红移为<z>=3.5。这一发现与无线电识别的DSFG的红移分布相反,DSFG具有显著较低的平均红移<z>=2.3,并且预计只有10-15%的群体处于z>3。我们讨论了引力透镜对红移分布的影响,并将我们测量的红移分布与文献中的模型进行了比较。
2013-03-11 astro-ph.CO