Physical properties of Herschel selected galaxies in a semi-analytic galaxy formation model
[摘要]我们利用半解析宇宙学模型，其中包括尘埃衰减和发射的简单处方，以预测最近发射的赫歇尔空间天文台在诸如GOODS-Herschel的深场中可能探测到的星系的可观测和物理特性。我们比较了我们的预测差分星系数计数在PACS（100和160）和SPIRE（250，350和500微米）波段与现有的观测。我们发现非常好的协议与PACS波段的计数，整体计数和星系的红移在z < 2. At z >2我们的模型低估了明亮的星系的数量的一个因素的10。对于所有三个SPIRE波段，一致性要差得多，并且随着波长的增加而逐渐变差。我们讨论了一些可能的原因，这些差异，并假设观测通量估计的混合效果可能是占主导地位的问题。我们注意到，PACS数量计数是相对稳健的粉尘排放模板的变化，而预测的SPIRE数量计数更多的模板依赖。我们提出了定量预测所观察到的PACS 160和SPIRE 250微米通量和物理量，如晕质量，恒星质量，冷气质量，恒星形成率，和总红外（IR）光度之间的关系，在不同的红移。我们还提出了定量预测PACS 160微米的流量和星系经历了最近的主要或次要合并的概率之间的相关性。虽然我们的模型预测这些量之间有很强的相关性，使得更多的红外发光星系更有可能是合并驱动的，我们发现，超过一半的所有高红移红外发光星系检测到的赫歇尔能够达到他们的高恒星形成率没有增强合并。
2012-01-11 astro-ph.CO
A First Glimpse into the far-IR properties of high-z UV-selected Galaxies: Herschel/PACS observations of z~3 LBGs
本文首次对IRAC和MIPS-24 μ m探测到的z ~ 3处的Lyman Break Galerkin（LBG）样品的远红外特性进行了研究，这些样品来自于使用Herschel空间天文台上的PACS仪器进行的大天文台起源巡天（GOODS-N）的北场观测。虽然没有我们的星系检测到赫歇尔，我们采用堆叠技术来构建，第一次，平均光谱能量分布的红外发光LBG从紫外线到无线电波长。我们推导出该星系的红外光度中值为L_{IR} = 1.6 x 10^12 Lo，将其归入超亮红外星系（ULIRGs）的类别。补充我们的研究与现有的多波长数据，我们把人口的尘埃温度的限制，并发现他们的L_{IR}，MIPS-LBG是温暖的亚毫米发光星系，而他们落在轨迹的L_{IR} - T_{d}关系的本地ULIRG。这一点，以及估计的基础上平均SED，解释了边缘检测LBG在目前的亚毫米调查，并表明，这些后者的研究引入了一个偏向于检测冷ULIRGS在高Z宇宙，而失踪的高Z ULIRGS与温暖的尘埃。
2010-07-22 astro-ph.CO
The effects of star formation on the low-metallicity ISM: NGC4214 mapped with Herschel/PACS spectroscopy
本文给出了矮星系NC 4214的Herschel/PACS光谱图，它们是在6条远红外精细结构谱线上观测到的：[C Ⅱ] 158 μ，[O Ⅲ] 88 μ，[O Ⅰ] 63 μ，[O Ⅰ] 146 μ，[N Ⅱ] 122 μ和[N Ⅱ] 205 μ。这些地图被采样到完整的望远镜空间分辨率，并在~ 150 pc大小的尺度上揭示了前所未有的细节。我们在整个映射区域检测到[C II]发射，[O III]是最明亮的FIR线。[O III]/[C II]的比值在大质量恒星形成的位置达到峰值，约为2，高于尘埃星暴星系中的比值。[C II]/CO比为20 000至70 000的2个大质量星团，这是至少一个数量级大于螺旋或尘埃星爆，不能与单板PDR模型。对于两个大质量恒星形成区，我们发现L[CII]是LTIR的0.5%到0.8%。所有的线一起贡献了高达2%的LTIR。这些极端的发现是矮星系中常见的较低金属丰度和年轻恒星形成的结果。这些条件促进了大规模的光解进入分子库，这在FIR线比中是明显的。这说明有必要转向适用于恒星形成星团或星系整体的多相模型。
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
Diagnostics of AGN-driven Molecular Outflows in ULIRGs from Herschel-PACS Observations of OH at 119um
作为HerschelULIRG巡天（HERUS）的一部分，我们报道了用Herschel-PACS观测到的24个局域（z<0.262）ULIRG的OH的79和119 μ m双重跃迁。一些OH 119剖面显示出清晰的P-Cygni形状，因此意味着流出的OH气体，其他剖面主要是吸收或完全是发射。我们发现，随着硅酸盐吸收的增加，OH发射分量的相对强度降低。这将OH流出定位在被遮蔽的核内。我们的源的最大流出速度范围从小于100到2000 km/s，15/24（10/24）的源显示OH吸收速度超过700 km/s（1000 km/s）。三个源显示最大OH流出速度超过Mrk 231。由于外流速度超过500-700 km/s被认为需要一个活动星系核（AGN）来驱动它们，因此大约2/3的ULIRG样本可能存在活动星系核驱动的分子外流。这一发现是支持的相关性，我们发现最大的OH流出速度和红外导出的热AGN光度。没有发现这种相关性与红外衍生的恒星形成率。最高的流出速度被发现之间的源仍然深深嵌入。我们推测，在这些来源的分子外流可能是在早期阶段的核尘埃面纱破坏这些来源演变成模糊AGN。我们的四个源在它们的[C II]精细结构线剖面中显示了高速机翼，这意味着中性气体流出质量至少为2 ~ 4.5 × 10^8 Msun。
2013-07-23 astro-ph.CO
Building the cosmic infrared background brick by brick with Herschel/PEP
宇宙红外背景辐射（CIB）包含了目前观测到的所有星系在宇宙时间内所有波长辐射的能量的大约一半。PACS进化探针（PEP）调查是利用这里研究CIB和它的红移差分，在70，100和160微米，在那里的背景峰。结合PACS观测的GOODS-S，GOODS-N，洛克曼洞和COSMOS地区，我们定义的数量计数跨越两个以上的数量级的通量：从~1 mJy到几百mJy。24微米源的叠加和P（D）统计将分析扩展到~0.2 mJy。利用PEP领域中丰富的辅助数据，研究了z=5时的差分数计数和CIB。基于这些计数，我们讨论了混淆对PACS空白字段观察的影响，并提供了所考虑的三个波段的混淆限制。在70、100和160微米处，高于PEP 3 σ通量极限发射的总CIB表面亮度分别为4.52 +/- 1.18、8.35 +/- 0.95和9.49 +/- 0.59 [nW/m2/sr]。这些值对应于在100和160微米处的COBE/DIRBE CIB直接测量值的58 +/-7%和74 +/-5%。采用P（D）分析，这些馏分增加至~65%和~ 89%。超过一半的CIB是在红移z<=1时发射的。在三个PACS波长处，50%光红移位于z=0.58、0.67和0.73处。在较长波长处，分布向早期移动：虽然70微米的CIB主要由z<=1.0的物体产生，但z>1.0的源的贡献在160微米处达到50%。大多数的CIB解决了在…
2011-06-15 astro-ph.CO
Herschel-PACS observations of [OI]63um towards submillimetre galaxies at z~1
我们介绍了来自LABOCA扩展钱德拉深场南方（ECDFS）Submm巡天（LESS）的6个未透镜和光谱学确认的870 um选定亚毫米（submm）星系（SMG）样本的[OI] 63 um远红外冷却线的Herschel-PACS光谱。这是第一次调查的[OI] 63 μ m，一个主要的光解区（PDR）的冷却线，在SMG。新的高分辨率ALMA干涉870微米连续成像证实，这六个赫歇尔目标SMG对应物是真正的亚毫米发射源。我们在两个SNR >3的SMG中检测到[OI] 63 μ m，在一个SMG中初步检测到[OI] 63 μ m，并且对未检测到的线通量进行限制。我们还利用250- 870 μ m的亚毫米连续测光和我们新的PACS连续测量的组合，将这些SMG中的远红外（FIR）光度L_FIR限制在<30%。我们发现SMG在其[OI] 63 um与远红外连续发光度比率（比率范围为~0.5-1.5%）方面没有表现出不足，类似于先前在SMG中的[CII] 158 um与FIR比率。这些观测到的比率比通常在局部超亮红外星系（ULIRGs）中看到的高出一个数量级，这增加了越来越多的证据，即SMGs不仅仅是局部ULIRGs的“放大”版本。相反，PDR线与L_FIR的比值表明，SMG的恒星形成模式可能更类似于本地正常（低光度）的恒星形成星系，大部分恒星形成发生在星系尺度（~kpc）的扩展区域。这些观测结果代…
2012-08-23 astro-ph.CO
Tracing the sites of obscured star formation in the Antennae galaxies with Herschel-PACS
相互作用星系的远红外成像甚至可以定位隐藏的恒星形成地点，并测量核内和核外恒星形成的相对强度。我们想在附近的银河系中找到恒星形成的地点。得益于欧空局赫歇尔空间天文台机载PACS相机前所未有的清晰度和深度，首次有可能通过70，100和160微米的扫描地图对FIR中的单个恒星形成结进行完整评估。我们使用团块提取光度学和SED诊断来推导与恒星形成活动相关的性质。PACS 70、100和160微米的图像沿着重叠区域中两个核之间的弧追踪了最近恒星形成的复杂结构。星爆节点的分辨率和额外的多波长数据允许分析它们各自的恒星形成历史和状态。特别是，在南核以东的中红外线（K1）中最明亮的结，在尘埃加热和恒星形成率，效率和密度方面表现出最高的活动。这个区域的直径只有2千秒差距，光度为10-1000微米，与我们的银河系一样高。它在射电-远红外线光度比中显示出最大的射电辐射不足，并且缺乏X射线辐射，因此将其归类为一个非常年轻的复合体。最亮的100和160微米发射区（K2），靠近碰撞前沿，由3个节点组成，也显示出高的恒星形成密度和效率，在其最模糊的部分缺乏X射线发射，但无线电与远红外线的光度比过大。这也暗示了一个年轻的阶段，但其星际介质的条件不同。我们的研究结果提供了重要的检查点的相互作用星系的数值模拟时，模拟恒星形成和恒星反馈。
2010-05-13 astro-ph.CO
Constrained simulations of the Antennae Galaxies: Comparison with Herschel-PACS observations
我们提出了一套流体动力学数值模拟的星系，以了解中央重叠星暴的起源。我们的动力学模型与观察到的核和重叠恒星形成很好地匹配，特别是当使用一系列相当低效的恒星反馈效率（0.01 < q_EoS < 0.1）时。在这种情况下，一个简单的转换本地恒星形成的分子氢表面密度的观察动机帐户以及所观察到的CO分布。使用辐射转移后处理，我们模拟合成远红外光谱能量分布（SED）和二维发射图与赫歇尔PACS观测直接比较。在气尘比为62：1和恒星反馈效率的最佳匹配范围内，中心恒星形成区的合成远红外SED在99 - 116 μ m处的峰值约为65 - 81 Jy，类似于适合红外观测的三分量修正黑体。此外，70 um、100 um和160 um的远红外辐射的空间分布与观测结果比较良好：每个波段中>50%（> 35%）的辐射集中在重叠区域，而只有< 30%（< 15%）分布在模拟（观测）中的两个星系核的组合辐射中。作为一个证明的原则，我们表明，在反馈模型中的参数变化导致明确的变化，在全球和空间分辨可观测的远红外特性的银河系模型。我们的研究结果加强了直接的，空间分辨的比较研究匹配的星系合并模拟的重要性，作为一个有价值的工具，以限制基本的恒星形成和反馈物理。
2013-05-07 astro-ph.CO
Herschel/PACS Observations of the Host Galaxy of GRB 031203
我们提出了赫歇尔/PACS观测附近（z=0.1055）矮星系，主办了长伽马射线暴（LGRB）031203。使用PACS数据，我们已经能够对该物体的尘埃温度，尘埃质量，总红外光度和红外衍生恒星形成率（SFR）进行限制。我们发现GRB宿主星系（GRBH）031203的总红外光度为3 × 10^10 L_sun，将其置于红外发光星系群的范围内。它的尘埃温度和sFR与许多高红移（z=0.3-2.5）红外（IR）探测到的伽玛暴宿主相当（T_dust> 40 K; sSFR>10 Gyr^-1），但它的尘埃与恒星的质量比低于通常在红外发光星系中看到的。我们的研究结果表明，GRBH 031203正在经历一个强烈的星暴插曲，其尘埃的性质是不同的本地矮星系在相同的金属丰度和恒星质量范围。此外，我们的测量把它放在一个不同的类，以及研究附近的主机GRB 980425（z=0.0085），确认的概念，GRB宿主星系可以跨越一个大范围的属性，即使在类似的宇宙学时代，使LGRB一个理想的工具，在选择样本的恒星形成星系高红移。
2014-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
PACS-Herschel FIR detections of Lyman-alpha emitters at 2.0<z<3.5
在这项工作中，我们分析了56个光谱选择的恒星形成（SF）的Ly $α$发射星系在2.0 $\lesssim$ z $\lesssim$ 3.5使用光谱能量分布（SED）拟合程序从静止帧紫外到中红外和直接160 $μ$ m的观测与光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS）仪器板载\emph{Herschel Space Observatory}的物理性质。我们将LAEs定义为静止坐标系Ly $α$等效宽度（Ly $α$ EW $_{rest-frame}$）大于20 μ m（窄带搜索的典型阈值）的Ly $α$发射星系。Ly $α$发射星系与Ly $α$ EW $_{rest-frame}$被称为非LAEs。作为对每个物体进行单独SED拟合的结果，我们发现所研究的LAE样本包含年龄大多低于1亿年的星系以及各种各样的尘埃衰减、SFR和恒星质量。物理性质的不均匀性也表现在形态上，从膨胀状星系到高度聚集的星系。以这种方式，我们发现，LAE在2.0 $\lesssim$ z $\lesssim$ 3.5是非常多样化的，并不具有双峰性质，如在以前的作品中所建议的。此外，LAEs和非LAEs之间的主要区别是它们的尘埃衰减，因为LAEs不像非LAEs那样充满尘埃。在FIR一侧，样本中的四个星系（两个LAE和两个非LAE）具有PACS-FIR对应物。它们的总红外光度都在ULIRG范围内，都是尘埃天体，A …
2012-02-05 astro-ph.CO
Transient effects in Herschel/PACS spectroscopy
赫歇尔空间望远镜PACS摄谱仪中使用的Ge：Ga探测器对入射光通量的变化有一定的延迟。这会对结果信号产生瞬态影响，这可能很重要，并持续长达一个小时。本文提出了一种瞬态检测信号的影响的研究，并提出了方法来减轻他们，特别是在“未斩波”模式的情况下。由于瞬变可能由各种原因引起，我们将其分为三大类：由于所使用的观测模式导致的连续谱突然变化引起的瞬变;宇宙射线对探测器的影响引起的瞬变;在波长扫描期间连续谱的连续平滑变化引起的瞬变。我们提出了一种方法来解开这些影响，并分别对待它们。特别是，我们表明，需要三个指数函数的线性组合，以适应在瞬态期间的检测器的响应变化。提出了一种检测、拟合和校正瞬态效应的算法。相对于在瞬态效应最明显的情况下用于存档还原的标准方法，提出的针对瞬态效应校正信号的解决方案大大提高了最终还原的质量。开发的程序，以实现更正提供了通过两个新的交互式数据减少管道的最新版本的赫歇尔交互式处理环境。
2016-08-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Far-Infrared Line Imaging of the Starburst Ring in NGC 1097 with the Herschel/PACS Spectrometer
NGC 1097是一个邻近的SBb星系，有一个塞弗特核和一个明亮的星暴环。我们研究的星际介质（ISM）的物理特性，在环使用空间分辨远红外光谱图的环核星暴环的NGC 1097，获得与PACS光谱仪上的赫歇尔太空望远镜。特别地，我们绘制了[OI] 63 $μ$ m、[OIII] 88 $μ$ m、[NII] 122 $μ$ m、[CII] 158 $μ$ m和[NII] 205 $μ$ m的重要ISM冷却和诊断发射线。我们观察到，在[OI] 63 $μ$ m，[OIII] 88 $μ$ m，和[NII] 122 $μ$ m的线图中，发射沿环的NE部分成簇增强。我们观察到环核环快速旋转的证据，旋转速度约为220 $ km s$ ^{-1} $ (inclination uncorrected) measured in all lines. The [OI] 63 $ μ $m/[CII] 158 $ μ $m ratio varies smoothly throughout the central region, and is enhanced on the northeastern part of the ring, which may indicate a stronger radiation field. This enhancement coincides with peaks …
2010-05-10 astro-ph.CO
Herschel PACS and SPIRE observations of blazar PKS 1510-089: a case for two blazar zones
本文介绍了利用Herschel空间天文台PACS和SPIRE仪器对blazar PKS 1510-089的观测结果，以及Fermi/LAT、Swift、SMARTS和SMA的多波长数据。该源是在安静状态下发现的，其远红外光谱符合幂律，光谱指数为α ~ 0.7。我们的赫歇尔观测之前有两个“孤儿”伽马射线耀斑。近红外数据揭示了主要同步加速器组件中的高能截止，这在单区轻子模型中不能与主要伽马射线组件相关联。这是因为在这样的模型中，外康普顿和同步加速器分量的光度比与这些分量的频率比紧密相关，并且在这种特定情况下，将暗示外辐射的不切实际的高能量密度。因此，我们考虑一个约束良好的两区blazar模型来解释整个数据集。在这个框架中，所观察到的红外发射与在超pc尺度的热尘区域中产生的同步加速器分量相关联，而伽马射线发射与在次pc尺度的宽线区域中产生的外部康普顿分量相关联。此外，光学/紫外辐射与吸积盘热辐射有关，而吸积盘日冕可能对X射线辐射有贡献。
2012-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
PEP: first Herschel probe of dusty galaxy evolution up to z~3
作为PACS演化探测器（PEP）巡天的一部分，我们利用Herschel在GOODS-N中获得的100和160 μ m的最深远红外（FIR）数据，首次推导了星系和活动星系核从z=0到前所未有的高红移（z~2-3）的静止坐标系60 μ m、90 μ m和总红外光度函数（LF）的演化。使用1/Vmax方法计算PEP LF。通过详细的宽带SED拟合分析和光谱表征，对FIR源进行了分类。基于最佳拟合模型结果，获得了每个源的k-校正和总IR（8-1000 um）亮度。LF（单色和总），然后分别在不同的红移箱和向后进化模型预测相比，各种IR人口。我们检测到强烈的进化LF至少z~2。在z< 0.3时，具有与本星系相似的SED的天体是恒星形成密度（SFD）的主要贡献者，然后，随着红移的增加，中等SF星系--很可能包含低光度AGN --在z ~= 1.5时开始占主导地位。在大于1.5时，SFD主要由星暴星系的贡献所决定。与以前的研究结果一致，从我们的数据得到的共动IR LD的演变近似为（1 + z）^（3.8+/-0.3）直到z~1，有一些证据表明平坦到z~2。
2010-05-10 astro-ph.CO
Herschel-ATLAS: Dust temperature and redshift distribution of SPIRE and PACS detected sources using submillimetre colours
我们目前的颜色，颜色图中检测到的来源在赫歇尔-ATLAS科学示范领域从100到500微米使用PACS和SPIRE。我们适合等温修改黑体的光谱能量分布（SED）提取尘埃温度的来源与同行在银河和质量大会（GAMA）或SDSS调查与光谱或光度红移。对于一个子样本的330个源检测在至少三个FIR波段的显着性大于3 $σ$，我们发现一个平均尘埃温度为$(28 \pm 8)$ K。对于没有已知的红移源，我们填充了大量的SED与广泛的尘埃温度和发射率参数产生的颜色-颜色图，并比较所观察到的源的颜色，以建立该样本的红移分布。对于另一个子样本的1686源的流量超过35毫焦耳在350微米和检测在250和500微米的显着性大于3 $σ$，我们发现一个平均红移$2.2 \pm 0.6$。
2010-05-13 astro-ph.CO
PACS photometry of the Herschel Reference Survey - Far-infrared/sub-millimeter colours as tracers of dust properties in nearby galaxies
我们提出了Herschel/PACS 100和160微米的综合测光的323个星系的Herschel参考巡天（HRS），K波段，体积有限的样本星系在本地宇宙。一旦与Herschel/SPIRE观测数据结合，这些数据使HRS成为附近星系的最大代表性样本，在100-500微米波长范围内具有均匀的覆盖范围。在本文中，我们利用这一独特的数据集来研究附近星系远红外/亚毫米光谱能量分布的性质和形状。我们发现，在HRS覆盖的恒星质量范围内（8<log（M*/Msun）<12），远红外/亚毫米颜色与所有星系具有相同尘埃发射率指数β的单个修改黑体不一致。特别是，当从富金属/贫气体星系移动到贫金属/富气体星系时，要么β下降，要么需要多个温度分量。因此，我们调查如何从一个单一的修改后的黑体得到的尘埃温度和质量取决于β的假设。我们发现，虽然尘埃温度，星系结构和恒星形成率之间的相关性是强烈的模型依赖性，尘埃质量标度关系是更可靠的，和β的变化只改变所观察到的趋势的强度。
2014-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dissecting the cosmic infra-red background with Herschel/PEP
利用Herschel/PACS演化探测器（PEP）的GOODS-N、Lockman Hole和COSMOS场的观测资料，在峰值波长（100和160 μ m）处研究了宇宙红外背景（CIB）的组成。GOODS-N数据达到3 σ深度，在100 μ m处为~3.0 mJy，在160 μ m处为~5.7 mJy。在这些水平上，源密度分别为40和18束/源，从而达到160 μ m的混淆极限。微分数计数从几mJy扩展到100-200 mJy，并且近似为双幂律，其中中断位于5和10 mJy之间。可用的辅助信息使我们能够将计数分解到红移箱中。在z<=0.5时，我们分离出一类发光源（L（IR）~ 1 e11 Lsun），其SED类似于晚期螺旋星系，峰值在~130 um restframe，并且比基于前Herschel模型所预期的要冷得多。通过对整个覆盖通量范围内的计数进行积分，我们得到了100和160 μ m处的表面亮度分别为6.36 +/- 1.67和6.58 +/-1.62 [nW m^-2 sr^-1]，分别为CIB的45%和52%。当叠加24 μ m源时，两个谱带的CIB分别位于1.1 σ和0.5 σ之间，CIB分量增加到50%和75%，其中大部分CIB分量是在z<=1.0处辐射的，160 μ m源的红移比100 μ m源的红移高。
2010-05-06 astro-ph.CO
A Detailed Study of the Radio--FIR Correlation in NGC6946 with Herschel-PACS/SPIRE from KINGFISH
我们推导出整个NGC 6946的同步辐射光谱指数的分布，并使用KINGFISH Herschel PACS和SPIRE数据研究射电连续谱（同步辐射）和远红外（FIR）发射之间的相关性。无线电-FIR相关性作为恒星形成率，磁场强度，辐射场强度和总的气体表面亮度的函数进行了研究。同步辐射沿着恒星形成区域和臂间区域中存在的所谓的磁臂。同步加速器光谱指数沿磁臂（$α_n \sim 1$）最陡，而在巨大的H{ \sc ii}区域和星系中心（$α_n \sim 0.6-0.7$）的地方是平坦的。$α_n$图为宇宙线电子在星系盘中传播的老化和能量损失提供了观测证据。在整个星系的同步-FIR相关性的变化被证明是一个函数的恒星形成和磁场。我们发现，当星际辐射场是尘埃的主要热源时，同步辐射与冷尘埃辐射的相关性要比与暖尘埃辐射的相关性好。同步辐射-FIR相关性表明磁场和气体密度之间存在耦合。NGC 6946显示了总（湍流）磁场强度B和恒星形成率表面密度$Σ_{\rm SFR}$之间的幂律行为，指数为0.14\，（0.16）$\pm$ 0.01。这表明在活跃的恒星形成区域，随着气体湍流的增加，湍流磁场的有效产生。同步辐射-远红外相关的逐尺度分析表明，ISM影响旧的/扩散的宇宙线电子的传播，导致2.2\，GeV CREs的扩散系数为$D_0=4.6\times 10^{28}$ \，cm $^2$ \，s …
2013-01-29 astro-ph.CO
Herschel/PACS spectroscopy of NGC 4418 and Arp 220: H2O, H2^{18}O, OH, ^{18}OH, O I, HCN and NH3
Herschel/PACS spectroscopy of the luminous infrared galaxies NGC4418 and Arp220 reveals high excitation in H2O, OH, HCN, and NH3. In NGC4418, absorption lines were detected with E_low>800 K (H2O), 600 K (OH), 1075 K (HCN), and 600 K (NH3), while in Arp220 the excitation is somewhat lower. While outflow signatures in moderate excitation lines are seen in Arp220 as reported in previous studies, in NGC4418 the lines tracing its outer regions are redshifted relative to the nucleus, suggesting an inflow with Mdot<~12 Msun yr^{-1}. Both galaxies have warm (Tdust>~100 K) nuclear continuum components,…
2012-02-12 astro-ph.CO
The first Herschel view of the mass-SFR link in high-z galaxies
我们利用在Herschel上的PACS对GOODS-N场进行的深度观测，作为PEP保证时间的一部分，来研究z~2星系中恒星形成和恒星质量之间的联系。从一个恒星质量选择的样本~4500星系与mag[4.5 mu]<23（AB），我们确定了~350对象与PACS检测在100或160 mu和~1500只有斯皮策24 mu对应。恒星质量和总红外光度（LIR）的估计通过拟合的SED。与其他Herschel结果一致，我们发现仅基于24 mu数据的LIR在z~2处被高估了约1.8的中值因子，而在0.5<z<1.0处被低估了约1.6的因子。然后，我们利用这种校准来校正基于MIPS通量的LIR。这些结果清楚地表明，赫歇尔是如何基本上限制LIR，因此SFR，高红移星系。利用PACS（和/或MIPS）探测到的星系，研究了恒星形成率（SFR）、比恒星形成率（SSFR=SFR/质量）与恒星质量之间关系的存在和演化。此外，为了避免选择效应，我们还重复这项研究，通过堆叠分析的PACS图像，充分利用远红外信息也为赫歇尔和斯皮策未检测到的子样本。我们发现SSFR-质量关系随着红移的增加而变陡，在z<1.0处几乎是平坦的，在z~2处达到α =-0.50 ^（+0.13）_（-0.16）的斜率，这与最近基于相同红移的射电堆积分析的结果不一致。星系的平均SSFR随红移而增加，对于质量大于10^（11）（M_sun）的星系…
2010-05-06 astro-ph.CO
PACS and SPIRE photometer maps of M33: First results of the Herschel M33 extended survey (HERM33ES)
在HERM 33 ES重点项目的框架内，我们正在研究附近贫金属螺旋星系M33中的恒星形成星际介质，利用Herschel的高分辨率和灵敏度。我们使用PACS和SPIRE地图在100，160，250，350，和500微米波长，研究的光谱能量分布（SED）的变化与银河系的中心距离。详细的SED建模进行使用方位角平均通量在椭圆环的2千秒差距的宽度，出8千秒差距的银河系为中心的距离。简单的等温和两个组件的灰体模型，与固定的灰尘发射率指数，安装到SED之间的24和500微米，也使用MIPS/斯皮策数据，以获得第一次估计的灰尘的物理条件。远红外和亚毫米波段的图像揭示了M33的分支、打结的螺旋结构。在所有SPIRE图（250-500微米）中都可以看到下面的扩散盘。两个组件适合的SED同意比等温模型与观察到的，总的和径向平均的通量密度。β固定为1.5的双组分模型最适合全局和径向SED。冷尘埃成分明显占主导地位;温暖的成分的相对质量小于0.3%的所有拟合。热分量的温度没有得到很好的约束，发现约为60 K ± 10 K。对于最佳拟合模型，冷组分的温度从2kpc半径内的约24 K显著下降到6 kpc径向距离外的13 K。在β =1.5的情况下，整个星系的平均气尘比是太阳值的1.5倍，与M33的太阳下金属丰度大致一致。
2010-05-14 astro-ph.CO
Herschel PEP: The star-formation rates of 1.5<z<2.5 massive galaxies
恒星形成率（SFR）是研究星系演化的一个重要参数。在z~2处SFR测量的准确性由于观测和理论模型之间的不一致而受到质疑。后者预测的SFR在这个红移，通常是一个因素4或更低的测量。我们提出了恒星形成率的基础上的热量测量的远红外（FIR）光度的大质量1.5<z<2.5，正常的恒星形成星系（SFG），这不依赖于消光校正和/或光谱能量分布的外推。这些测量是基于GOODS-N中的观测，使用赫歇尔机载的光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS），作为PACS进化探测器（PEP）项目的一部分，首次解决了FIR波长下这些红移的单个SFG。我们比较了基于FIR的SFR与更常用的24微米和UV SFR。我们发现，仅来自24微米的SFR比真实SFR高约4-7.5倍。这种高估取决于光度：当log L（24 μ m）>12.2 L_sun时逐渐增加。SFG和AGN倾向于表现出相同的24微米过剩。UV SFR与基于FIR的SFR更接近。使用Calzetti UV消光校正导致FIR SFR的平均过量高达0.3 dex和0.35 dex的散射。因此，以前的紫外SFR得到证实，平均过剩，而缩小差距，是不足以解释观测到的SFR和模拟预测之间的差异。
2010-05-17 astro-ph.CO
Towards a complete census of high-z ULIRGs with Herschel
利用Herschel PACS和SPIRE观测数据，我们研究了一个中红外恒星暴主导的超亮红外星系（ULIRGs）的远红外特性。我们得到强大的估计的红外光度（L_IR）和尘埃温度（Td）的人口，并发现在我们的样本中的星系范围从那些冷的高Z亚毫米星系（SMG）的那些是温暖的光学微弱的射电星系（OFRG）和本地ULIRGs。我们还证明，我们的样本的显着部分将错过地面（亚）毫米调查（850-1200μm），后者介绍了对较冷的源的检测偏差。同样，基于PEP项目中的PACS数据，我们首次构造了一个z ~ 3的红外亮Lyman break星系子样本的完整平均SED，发现它们与具有可比L_IR的SMG相比具有更高的T_d。我们得出结论，高z ULIRG的尘埃温度范围较宽，大于本地ULIRG，赫歇尔数据提供的手段来表征大部分的ULIRG人口，从地面为基础的（分）毫米调查引入的选择偏差。
2011-02-21 astro-ph.CO
The Herschel-PEP survey: evidence for downsizing in the hosts of dusty star-forming systems
利用COSMOS场和扩展Groth带场的Herschel-PEP观测资料，我们估计了FIR选择源的成团性质与其100 μ m通量的关系。结果表明，团簇强度随极限通量的增大而减小，r 0（S100 um>8 mJy）~ 4.3Mpc，r 0（S100 um>5 mJy）~ 5.8Mpc。这些值转换成最小晕质量Mmin~10^{11.6} Msun的源比8 mJy和Mmin~10^{12.4} Msun的S100 μ m> 5 mJy星系。我们表明，这种集群强度的增加是由于一个干预人口的z~2源，这是非常强烈的集群，其相对贡献，等于约10%的总计数在S100 μ m> 2 mJy，迅速减少明亮的通量削减。通过去除这种贡献，我们发现z <~ 1的FIR星系具有近似相同的成团特性，而与它们的通量水平无关。利用上述结果研究了z~0和z~2.5之间的尘埃成星星系成团强度与宇宙历元的内在依赖关系。为了消除选择过程中的任何偏差，所采用的样本仅包括在相同静止坐标系波长（λ ~60 um）下观察到的星系，这些星系具有可比的光度，因此恒星形成率（SFR>~100 Msun/yr）。我们的分析表明，相同数量的（激烈的）恒星形成活动发生在不同的宇宙学时代的极端不同的环境中。当z<~1时，这类恒星形成系统的宿主是小型的孤立星系，Mmin~10^{11} Msun。相反，高（z~2）红移恒星的形成似乎只发生在质…
2013-04-26 astro-ph.CO
Explaining the [CII]158um Deficit in Luminous Infrared Galaxies - First Results from a Herschel/PACS Study of the GOALS Sample
我们提出的[CII] 158 μ m发射线在241个发光红外星系（LIRGs），包括大天文台全天巡天（GOALS）的样本，与PACS仪器上赫歇尔获得的调查的第一个结果。GOALS中LIRG的[CII]光度范围为~10^7至2x10^9 Lsun。我们发现，LIRGs显示出[CII]/FIR与远红外通量密度比的紧密相关性，随着尘埃平均温度的增加，在~10^-2到10^-4之间具有强烈的负趋势。我们发现[CII]/FIR比率和9.7微米硅酸盐吸收特征的强度以及与中红外发射区域（Sigma_MIR）的光度表面密度之间存在相关性，这表明更温暖，更紧凑的星爆具有更小的[CII]/FIR比率。纯恒星形成型（SF）LIRGs的平均[CII]/FIR值约为4 × 10 ^-3，而PAH等效宽度（EW）较低的星系（6.2 μ m）（这表明活动星系核（AGN）的存在）跨越了[CII]/FIR的整个范围。然而，我们发现，即使只考虑纯SF星系，[CII]/FIR比也下降了一个数量级，从10^-2下降到10^-3，Sigma_MIR和Sigma_IR，这意味着[CII]光度不是大多数LIRG的恒星形成率（SFR）的良好指标，因为它与温暖的尘埃排放没有线性关系。此外，即使在LIRGs中，我们在中红外波段探测到活动星系核，大多数（2/3）星系的[CII]/FIR >= 10^-3，这是高6.2 μ PAH EW…
2013-07-10 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
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
Herschel photometric observations of the nearby low metallicity irregular galaxy NGC 6822
我们提出的第一个赫歇尔PACS和SPIRE图像的低金属量星系NGC 6822观察从70至500亩，并清楚地解决HII地区的PACS和SPIRE。我们发现，250/500的比例是依赖于24亩的表面亮度在NGC 6822，这将本地链接的加热过程中最冷的阶段的灰尘在ISM的恒星形成活动。我们模拟了整个星系中某些区域HII区域和不太活跃区域的SED，发现HII区域的SED显示出更温暖的尘埃温度范围。我们得到非常高的尘埃质量时，石墨在我们的模型中使用来描述碳尘。相反，使用无定形碳，由于其较低的发射率特性，需要较少的灰尘质量来解释submm排放。这表明，SED模型，包括赫歇尔约束可能需要不同的灰尘属性比常用的。
2010-05-11 astro-ph.CO
The PEP survey: clustering of infrared-selected galaxies and structure formation at z~2 in the GOODS South
本文提出了第一个直接估计的三维聚类特性的远红外源z~3。这要归功于使用赫歇尔卫星上的PACS仪器对货物南部区域进行的PACS进化探测（PEP）调查。本文分析了在100 μ m和160 μ m处的两点关联函数，其关联长度分别为r_0~6.3 Mpc和r_0~6.7 Mpc，对应于暗物质晕质量M>~10^{12.4} M_sun。相反，z~2处的对象似乎更强地聚集，在两个所考虑的PACS通道中具有r_0~19 Mpc和r_0~17 Mpc。z~1和z~2之间的相关长度的这种急剧增加与一个宽的M>~10^{14} M_sun的平行结构的存在有关，该结构包括在z~2处检测到的50%以上的源。对这些来源的性质的调查表明，在那些居住在过密环境中的星系中，在相同的红移范围内发现更多的孤立星系，可能会促进恒星形成活动。最后，我们还介绍了z~1和z~2之间恒星形成星系中亮物质和暗物质之间关系的演化结果。我们发现，在z~1和z~2之间的<M*>星系中恒星质量的平均增长比暗物质晕中的恒星质量的平均增长低约10倍（<M*>[z~1]/<M*>[z~2] ~ 0.4 vs M_{halo} [z~1]/ M_{halo} [z~2] ~ 0.04）。我们的研究结果与缩小的演化图景一致，即z~2的大质量星系比z~1的大质量星系更活跃地形成恒星，同时以发光物质的形式包含更低比例的质量。
2011-05-20 astro-ph.CO
Calibration of the total infrared luminosity of nearby galaxies from Spitzer and Herschel bands
我们提出了新的经验校准，估计解决和综合总红外光度斯皮策和赫歇尔波段用作单色或组合示踪剂。我们的校准基于赫歇尔观测到的附近星系（3至30兆秒差距）的解析元素。我们使用Draine和Li（2007）尘埃模型对这些天体进行了解析的SED建模，并研究了在估计LTIR时增加SPIRE测量的影响。我们发现，使用高达250微米的数据导致本地LTIR值与我们解决的大多数元素的10%内的完全覆盖（高达500微米）所获得的一致。然后，我们研究的能量分布在解决我们的星系的SED。大部分能量（30- 50%）包含在（70-160 μ m）带中。（24-70 μ m）部分随着金属量的增加而减少。（160-1100微米）亚毫米波段可以占富含金属星系LTIR的25%。我们调查TIR表面亮度/光度和单色斯皮策和赫歇尔表面亮度/光度之间的相关性。三个PACS波段可用作LTIR的可靠单色估计器，100 um波段是最可靠的单色示踪剂。SPIRE 250 um和LTIR之间也有很强的相关性，尽管比PACS关系更分散。我们还研究了我们的单色关系再现附近星系的积分LTIR以及z=1-3源的LTIR的能力。最后，我们提供了校准系数，可用于从斯皮策和赫歇尔表面亮度/通量的组合获得TIR表面亮度/光度，并分析相关的不确定性。
2013-02-18 astro-ph.CO
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
Spectroscopic FIR mapping of the disk and galactic wind of M82 with Herschel-PACS
[摘要]我们提出了中性原子气体的主要冷却线的地图（[OI]在63和145微米和[CII]在158微米）和在[OIII] 88微米线的星爆星系M82，进行了与PACS光谱仪上的赫歇尔卫星。通过应用PDR建模，我们得出的主要ISM物理参数的地图，包括[CII]光学深度，在前所未有的空间分辨率（~300 pc）。我们可以清楚地从运动学上分离出盘和流出的所有线。[CII]和[OI]的分布与圆盘和外流中的PDR发射一致。令人惊讶的是，在流出物中，[OIII]线追踪的原子和电离气体都具有约75 km/s的非投影速度，非常类似于流出的冷分子气体的平均速度（约100 km/s），并且比在Halpha中检测到的流出物质（约600 km/s）小几倍。这表明冷分子和中性原子气体以及由[OIII] 88微米线追踪的电离气体彼此动态耦合，但与H α发射气体解耦。我们提出了这样一种设想：来自气盘的冷云被风夹带到外流中，在外流中它们很可能蒸发，并以较小的、相当密集的小云团（n_H \sim 500-1000 cm^-3，G_0 \sim 500- 1000，T_gas \sim 300 K）形式存在。我们发现，由星爆提供的紫外光子足以激发分子核心周围的PDR壳层。流出物中的中性原子气体的质量为\gtrsim 5- 12 × 10^7 M_sun，与分子气体（3.3 × 10^8 M_sun）和阿尔法发射气体（5…
2012-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
