Investigating the presence of 500 um submillimeter excess emission in local star forming galaxies
据报道,在少数几个本地星系中,500微米的亚毫米过量发射,以前的研究表明,它可能与金属丰度有关。我们调查了20个星系的样本在500微米处的过量亚毫米波发射的存在,这些星系来自邻近星系的关键见解:Herschel(KINGFISH)的远红外巡天,这些星系跨越了一系列形态和金属丰度(12+log(O/H)=7.8-8.7)。我们使用斯皮策太空望远镜和赫歇尔空间天文台在24-500微米波长范围内的图像探测远红外(IR)发射。我们模型的尘埃排放的远红外峰值与两个温度修改黑体和测量超过500微米的测光相对于我们的模型预测。我们比较了亚毫米过量,目前,与全球星系金属丰度,并在可用的情况下,解决金属丰度测量。我们没有发现500微米过量和金属含量之间的任何相关性。少数个别源在500微米处确实显示出过量(10-20%);相反,对于其他源,该模型将测得的500微米通量密度高估了20%,从而产生500微米的“赤字”。我们的源都没有超过计算出的1-sigma不确定度,这使我们得出结论,在我们的样品中,在500微米或更短的亚毫米波长处没有实质性的过量。我们的研究结果不同于以往的研究检测500微米的过量在KINGFISH星系主要是由于新的,改进的测光在这项研究中使用。
2013-10-01 astro-ph.CO
Precise Identifications of Submillimeter Galaxies: Measuring the History of Massive Star-Forming Galaxies to z>5
我们进行了非常敏感的亚毫米阵列(SMA)340 GHz(860微米)连续成像的完整样本的SCUBA 850微米源(>4西格玛)与通量>3毫焦耳在GOODS-N。使用这些数据和新的SCUBA-2数据,我们没有检测到4的16个SCUBA源,我们排除了原来的SCUBA通量在4西格玛水平。另外三个解析成多个较暗的SMA星系,这表明我们对最明亮的高红移尘埃星系的理解可能不像我们想象的那么可靠。16个独立SMA源中的10个具有光谱红移(光学/红外或CO)至z=5.18。使用一个新的,超深20厘米的图像获得的卡尔G。Jansky甚大阵列(rms为2.5 microJy),我们发现所有16个SMA源都在>5 sigma处被检测到。使用Herschel远红外(FIR)数据,我们表明,五个孤立的SMA源与Herschel检测很好地描述了在FIR的Arp 220光谱能量分布模板。他们也密切遵守当地的FIR无线电相关性,结果不受无线电偏见。我们计算的贡献,从16 SMA源的通用恒星形成率(SFR)每共动体积。在每年700-5000太阳质量范围内的单个SFR,它们贡献了从z=1到至少z=5的反射校正的紫外选择SFR密度的约30%。由于某些亚毫米星系的紫外线极微弱,因此从修正的紫外线种群和亚毫米星系种群确定的恒星形成历史只有部分重叠。
2013-01-07 astro-ph.CO
An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: The Redshift Distribution and Evolution of Submillimeter Galaxies
我们提出了第一个光度红移分布的一个大的无偏样本的870微米选定的亚毫米星系(SMG)与强大的识别的基础上与阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)的观测。在我们的分析中,我们考虑了96个SMG在扩展的钱德拉深场南,其中77个有4-19波段,光学近红外,测光。我们对这77个SMG的光谱能量分布(SED)进行了建模,得出了z=2.3+/-0.1的中值光度红移。剩下的19个SMG没有足够的光学或近红外测光来获得测光红移,但IRAC和赫歇尔观测的叠加分析证实它们不是虚假的。假设这些源具有与z~1-2 SMG的完整样本相当的绝对H带幅度分布,我们证明未检测到的SMG位于更高的红移,将SMG的中值红移提高到z=2.5+/-0.2。更重要的是,我们表明,在z>3时经历SMG阶段的星系比例是总人口的35+/-5%。我们推导出SMG的恒星质量中值为Mstar=(8+/-1 x10 ^10 Mo,但要注意的是,我们的恒星质量估计存在显著的系统不确定性,单个源的不确定性高达x5。我们比较我们的SMG的样本的体积有限,形态分类的样本的椭圆在本地宇宙。假设SMG中的恒星形成活动具有~ 100 Myr的时间尺度,我们证明它们在z~0处的后代将具有与局域椭圆星系相一致的空间密度和M_H分布。此外,推断的质量加权年龄的本地椭圆广泛同意的SMG事件的回望时间。总的来说,这些结果与一个简单的模型是一致的,该模型将SMG确定为形…
2014-04-29 astro-ph.CO
ALMA Submillimeter Continuum Imaging of the Host Galaxies of GRB021004 and GRB080607
本文报道了利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)在第0周对z>2的伽马射线暴(GRB)021004和080607的宿主星系进行的345 GHz连续观测。在这两次爆发中,GRB 021004是为数不多的起源于莱曼极限宿主星系的伽玛暴之一,而GRB 080607被归类为“暗爆发”,其宿主星系是z~3处的尘埃恒星形成星系的候选者。随着新成像搜索的灵敏度提高了一个数量级,我们探测到GRB 080607的主星系,其通量为S_{345} = 0.31+/-0.09 mJy,相应的红外光度为L_{IR} =(2.4-4.5)x10^{11} L_sun。然而,GRB 021004的宿主星系仍然没有被发现,ALMA的观测使我们能够为宿主星系设定一个3-sigma上限,即L_{IR} <3.1x10^{11} L_sun。连续成像观测表明,这两个星系不是超亮红外星系,而是在尘埃星系群的最暗端,产生了亚毫米河外背景光。两个GRB宿主星系的恒星形成率均小于100 M_sun·yr^{-1},这与光学测量结果基本一致。结果表明,GRB 080607余辉中的大消光(A_V~3)局限于其特殊的尘埃视线范围内,不能代表宿主星系的整体性质。
2012-11-12 astro-ph.CO
The Stellar Mass Content of Submillimeter-Selected Galaxies
我们提出了一个新的研究恒星质量的样本约70亚毫米选定的星系(SMG)与准确的光谱红移。我们将恒星星族合成模型和幂律函数的组合拟合到星系的光学-中红外光谱能量分布的超坐标系中,以分离恒星辐射和非恒星近红外连续谱。通过将恒星发射与非恒星近红外连续谱分离,我们发现约50%的样本在静止框架H波段中具有小于10%的非恒星连续谱贡献,但约10%的样本具有非恒星贡献大于50%。我们发现K波段的非恒星连续辐射光度与硬X射线光度相关,表明该辐射起源于活动星系核。在从我们样本中的所有星系中减去活动星系核贡献的连续分量后,我们确定了SMG的恒星质量中值比以前的研究更低,约为7 x 10^10 M_sun。我们使用限制的星爆时间尺度从分子气体的研究,估计我们的样品将经历的褪色量,如果他们被动地演变后,星爆终止。结果表明,典型的SMG,而在z ~ 2的最大质量的星系,可能会产生类似的质量和光度的L* 星系在本地宇宙的后代。
2011-08-02 astro-ph.CO
Photometric Redshifts of Submillimeter Galaxies
我们使用Chakrabarti & McKee(2008)的光度红移方法,利用PACS演化探测器(PEP)计划获得的远红外(FIR)$\it{Herschel}$数据推断亚毫米星系的光度红移。对于光谱红移的样品,我们证明了这种方法的有效性在大范围的红移($ 4 \ga z \ga 0.3$)和光度,发现在$(1+z_{\rm phot})/(1+z_{\rm spec})$的平均精度为10%。因此,该方法比其他FIR光度红移方法更精确。这种方法不同于典型的远红外测光方法,它是从远红外光谱能量分布(SED)推断的红外亮星系的光气质量($L/M$)比而不是尘埃温度来推导红移。一旦得到红移,我们就可以确定红外亮星系的物理性质,包括尘埃包层内的温度变化、光度、质量和表面密度。我们使用GOODS-S场的数据来计算AzTEC和PACS探测到的亚毫米亮源的恒星形成率密度(SFRD)。具有阈值$850 \micron$通量$\ga 5 \rm mJy$的AzTEC-PACS源贡献了来自所有ULIRG($L_{\rm IR} \ga 10^{12} L_{\odot}$)的SFRD的15%,以及在$z \sim 2$的总SFRD的3%。
2012-06-26 astro-ph.CO
A LABOCA survey of submillimeter galaxies behind galaxy clusters
背景:亚毫米星系是一群具有高红移的尘埃恒星形成星系。测量它们的性质将有助于将它们与其他类型的星系联系起来,无论是在高红移还是低红移。这是理解星系的形成和演化所必需的。目的:我们利用引力透镜的星系团探测微弱和丰富的亚毫米星系人口下降到一个较低的通量密度水平比可以实现的空白场观测。方法:我们使用APEX望远镜上的LABOCA测辐射热相机,在870微米波长下观测了5个星系团。最终的地图具有27.5角秒的角分辨率和1.2-2.2毫焦的点源噪声水平。我们模拟的质量分布在集群的叠加球形NFW晕,并得出放大率的地图,我们用来计算内禀通量密度以及面积加权数。我们还使用斯皮策MIPS 24微米源在四个领域的叠加分析的位置。结果:我们检测到37个亚毫米源,其中14个以前没有报道过。一个源具有亚毫微焦耳的本征通量密度。在对引力放大率和完整性水平进行校正后,得出的数量计数与以前的结果一致。叠加分析揭示了在14.5 σ显著性下390 \pm 27 μ y的固有870微米信号。我们通过在24微米源的子样品上堆叠来研究S_{24 micron} - S_{870 micron}关系,并且发现在S_{24 micron} < 300微焦处线性关系,随后在更高的24微米通量密度处平坦化。在COBE观测到的河外背景光中,显著探测源的信号占13%,叠加信号占11%。
2011-01-11 astro-ph.CO
Searching for the highest redshift sources in 250-500 micron submillimeter surveys
我们探索了一种技术,通过定位远红外尘埃峰的位置来识别Herschel/SPIRE和BLAST亚毫米巡天中最高红移(z>4)源。正如斯皮策/IRAC被用来识别恒星的“碰撞”源一样,远红外峰值也是一个红移指标;尽管后者也取决于平均尘埃温度。我们证明了一个合理的范围内的尘埃温度允许的红移范围很宽,并表明,这是不可能的约束单独使用的远红外峰的位置的物体的红移。通过拟合光谱能量分布模型,模拟赫歇尔/SPIRE测光,我们显示的实用程序的无线电和/或远红外数据在打破这种简并。有了尘埃温度分布的先验知识,就有可能获得高红移亚毫米星系候选者的统计样本。我们将这种技术应用于ECDFS的BLAST调查,以限制z>4的尘埃星系的数量。我们发现了8个+/- 2的星系,其通量密度比为S500>S350;如果我们假设所有星系都在z>4,则上限为17 +/- 4 deg-2。这是<35% of all 500 micron-selected galaxies down to S500>45 mJy(LIR> 2 e13 Lsun,z>4)。用传统的温度和红移分布模型估计,z>4的500微米峰值星系的百分比在10- 85%之间。我们的结果与其他对非常高红移亚毫米星系数密度的估计一致,并且遵循z>4时恒星形成率密度的下降。
2010-05-03 astro-ph.CO
The Formation of High Redshift Submillimeter Galaxies
我们描述了一个模型形成的\zsim 2亚毫米波Galerkin(SMG),同时占平均和明亮的SMG,同时提供一个合理的匹配,他们的平均观测光谱能量分布(SED)。通过耦合流体动力学模拟的星系合并与高分辨率的3D多色辐射转移代码日出,我们发现,质量序列的合并模型,使用观测约束作为物理输入自然产生的对象,表现出黑洞,凸起,和H2气体质量类似于SMG中观察到的。850微米通量背后的主要驱动力是合并星系的质量和恒星诞生云覆盖部分。最明亮的(S850 ~ 15 mJy)源是通过~10^13 Msun的1:1大合并恢复的,其出生云覆盖率接近1,而更平均的SMG(约5-7 mJy)可能形成于质量较低的~5x10^12 Msun晕中。这些模型表明,需要高空间分辨率的流体动力学和辐射转移模拟匹配的最发光的光源,以及SMG的完整的SED。虽然这些模型提出了SMG的自然形成机制,但它们并不试图匹配星系种群的宇宙学统计数据;未来沿着这条线的努力将有助于确定这些模型的鲁棒性。
2009-10-08 astro-ph.CO
Cosmic magnification on high-redshift submillimeter galaxies
本文综述了利用赫歇尔天文台高红移亚毫米星系进行弱透镜宇宙放大效应的原理、优势、近期宇宙学推断结果及未来挑战,强调其作为独立宇宙学探针的潜力。
2025-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The AzTEC/SMA Interferometric Imaging Survey of Submillimeter-Selected High-Redshift Galaxies
我们介绍了使用亚毫米阵列对高红移亚毫米星系进行连续干涉测量的结果,包括对COSMOS场中另外8个AzTEC 1.1mm选定源的高分辨率(光束尺寸~2 arcsec)成像,我们获得了6个可靠的(峰值S/N>5或峰值S/N>4,光束内有多波长对应物)和2个中等显著性(峰值S/N>4)探测。当与以前的检测相结合,这产生了一个无偏的样本毫米选择SMG与完整的干涉后续。有了这个样本,我们(1)凭经验证实了射电-亚毫米波关联,(2)检查样本的亚毫米波形态-包括具有多个射电对应物的亚毫米波星系的性质和对远红外物理尺度的限制,(3)找到一个非常明亮的人口的额外证据,射电暗淡的亚毫米星系,其峰值红移比以前的射电选择样本更高。特别是,这样一群高红移源的存在对星系形成的模型有着重要的影响--即使在自由的假设下,这些模型也很难解释这样的物体--以及考虑到大爆炸以来有限的时间的尘埃产生模型。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Two-Parameter Model for the Infrared/Submillimeter/Radio Spectral Energy Distributions of Galaxies and AGN
本文提出了一个两参数半经验模型,描述了恒星形成和吸积盘动力活动对星系红外亚毫米射电辐射的贡献。这个模型建立在以前的一个参数家庭的恒星形成星系的模型,并包括一个更新的中红外线发射使用平均模板从斯皮策太空望远镜观测正常星系。提出了基于PAH等效宽度和宽带红外颜色的恒星形成/活动星系核诊断,并通过对附近U/LIRGS的GOALS样本和红移0 < z < 2的24 μ m选定源的5 MUSES样本的模型拟合来估计示例中红外活动星系核的分数贡献。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Mapping the Clumpy Structures within Submillimeter Galaxies using Laser-Guide Star Adaptive Optics Spectroscopy
利用激光导星自适应光学(LGS-AO)首次对高红移亚毫米选择星系(SMG)进行了积分场光谱观测。我们用Keck上的OH抑制红外成像光谱仪(OSIRIS)在红移z~1.4-2.4处对三个SMG的H-α发射进行了靶向测量。这些星系的空间分辨光谱揭示了可能与活动星系核有关的未分辨的宽H-α线区域(FWHM>1000 km/s),以及由窄线H-α辐射(FWHM<500 km/s)追踪的弥散恒星形成区域,这些区域由多个Halpha-bright恒星团占主导地位,每个恒星团贡献总团积分H-α辐射的1-30%。我们发现,这些SMG主机高恒星形成率的表面密度,类似于当地的极端来源,如环核星爆和明亮的红外星系。然而,与这些局部环境相反,SMG似乎在更大的空间尺度上经历了如此强烈的活动,正如4-16 kpc的扩展H-α发射所揭示的那样。H-α运动学没有证据表明存在盘状星系中有序的全球运动,而是在不同的恒星团之间存在着较大的速度偏移(约100 km/s)。再加上这些天体中活动星系核周围恒星团的不对称分布,我们不太可能像其他恒星形成星系的高红移种群中所建议的那样揭示出一种星团盘结构。该样品中的SMG团块可能对应于最初独立的富气系统的残余物,这些系统处于合并过程中,因此触发了超铝SMG相。
2013-02-08 astro-ph.CO
An ALMA survey of submillimeter galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Source catalog and multiplicity
我们提出了一个阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)周期0调查的126个亚毫米源从LABOCA ECDFS亚毫米波调查(LESS)。我们使用ALMA(ALESS)进行的870微米测量产生了比原始LESS观测深3倍的地图,光束面积比原始LESS观测小200倍,使目前干涉测量观测到的亚毫米源数量增加了一倍。这些地图的高分辨率使我们能够解决以前混合的源,并准确地识别亚毫米波发射的起源。讨论了ALESS亚毫米星系(SMG)星表的创建,包括99个SMG的主样本和32个SMG的补充样本。我们发现,至少有35%(可能高达50%)的检测到的LABOCA源已被分解成多个SMG,并且每个LESS源的SMG的平均数量随着LESS通量密度增加。使用(现在精确地知道)SMG位置,我们经验性地测试理论预期的单盘源位置的不确定性。我们还将我们的目录与先前预测的无线电/中红外对应物进行了比较,发现这种方法遗漏了45%的ALESS SMG。我们的~1.6”分辨率使我们能够在一个分辨的SMG中测量到~9 kpc X 5 kpc的静止框架~300 um发射区,这意味着恒星形成率表面密度为80 M_solyr ^-1 kpc^-2,我们将其余SMG中的发射区限制在<10 kpc。作为第一个统计上可靠的调查SMG,这将提供一个公正的多波长研究SMG属性的基础。
2013-04-15 astro-ph.CO
Measuring star formation in high-z massive galaxies: A mid-infrared to submillimeter study of the GOODS NICMOS Survey sample
我们目前的测量平均中红外到亚毫米通量密度的大规模(M \ast \approx 2 \times 10^11兆太阳)星系,红移1.7 <z <2.9,通过叠加从GOODS NICMOS巡天(GNS)星表中获取的已知天体在地图上的位置获得:24 μ m(Spitzer/MIPS); 70、100和160 μ m(Herschel/PACS); 250、350、500 μ m(BLAST);和870 μ m(LABOCA)。修正后的黑体光谱与叠加通量密度的拟合表明,恒星形成率的中位数为SFR = 63 [48,81] Msun yr ^-1。我们注意到,在拟合堆叠数据时,如果没有正确考虑波段之间的相关性,可能会导致结果出现明显偏差。根据星系的Sersic指数n,星系可分为盘状星系和球状星系两类。我们发现的证据表明,大多数恒星形成都发生在n \leq 2(盘状)星系中,其中值[四分位数] SFR = 122 [100,150] Msun yr ^-1,而有迹象表明,n> 2(球状)星系群可能在中值[四分位数] SFR = 14 [9,20] Msun yr ^-1时形成恒星,如果有的话。最后,我们表明,恒星的形成是一个合理的机制,在这个人口作为一个整体的大小演变,但发现只有边缘的证据表明,它是什么驱动的球状星系的膨胀。
2011-12-25 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
The Star-Forming Molecular Gas in High Redshift Submillimeter Galaxies
提出了一个高红移亚毫米波半导体(SMG)中CO分子谱线发射的模型。通过结合流体动力学模拟的气体丰富的星系合并与多色辐射转移代码,日出,和三维非LTE分子线辐射转移代码,海龟滩,我们表明,如果SMGs通常是一个瞬态阶段的主要合并,其所观察到的紧凑的CO空间范围,宽线宽,和高激发条件(CO SED)的自然解释。在这个意义上,SMG可以被理解为局部ULIRG的放大类似物。我们利用这些模型来研究使用CO作为物理条件的指标。我们发现,在应用标准技术时必须小心。使用CO线宽作为来自SMG的动态质量估计器可能高估真实封闭质量约1.5-2倍。同时,假设CO J=3-2(和更高的线)与CO(J=1-0)的线比为1,这往往会导致低估推断的气体质量。我们提供这些模型的测试,概述了预测的实验是迫在眉睫的可行性与当前一代的测辐射热计阵列和无线电波光谱仪。
2009-08-19 astro-ph.CO
A LABOCA survey of the Extended Chandra Deep Field South - submillimeter properties of near-IR selected galaxies
利用阿塔卡马探路者实验(APEX)上的大顶点BOlometer CAmera(LABOCA)获得的330小时ESO-MPG 870微米扩展钱德拉深场南(ECDF-S)测量,我们对8266个近红外(近红外)样品进行了亚毫米(submm)波长的叠加分析。(K_vega <= 20)个星系,包括893个BzK星系,1253个极红天体(ERO)和737个遥远红星系(DRG)。对于K_vega <= 20、BzK、ERO和DRG样品,我们测量的平均870微米通量分别为0.20+-0.01mJy(20.0sigma)、0.45+-0.04mJy(11.3sigma)、0.42+-0.03mJy(14.0sigma)和0.41+-0.04mJy(10.3sigma)。对于BzK,ERO和DRG子样本,它们在某种程度上重叠,并且类似于z ~ 1-2,这意味着平均远红外光度为~2- 6 × 10 ^{11} Lsolar,恒星形成速率为~40- 100 Msolar。将BzK星系分为恒星形成星系(sBzK)和被动星系(pBzK),前者被显著探测到(0.48 ± 0.04mJy,12.0 σ),而后者仅被勉强探测到(0.27 ± 0.10mJy,2.7 σ),从而证实sBzK/pBzK标准确实分离出了遮蔽的、恒星形成的和真正被动的星系。K_vega ≤ 20个星系对870 μ m河外背景光的贡献为6.…
2009-03-31 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
Submillimeter Follow-up of WISE-Selected Hyperluminous Galaxies
我们使用加州理工学院亚毫米波天文台(CSO)跟踪了WISE选择的超亮星系样本,即所谓的W1 W2-dropout星系。这是一个罕见的(约1000个全天空)高红移星系群(峰值在z=2-3),它们在3.4和4.6 μ m处微弱或未被WISE检测到,但在12和22 μ m处被清晰地检测到。这些星系中的大多数的光谱显示出显着的活动星系核活动。我们用SHARC-II在350 - 850 μ m波段观测到14个高红移(z > 1.7)W1 W2-dropout星系,有9个探测到;用Bolocam在1.1 mm波段观测到18个,有5个探测到。文中还介绍了25个3.6和4.5 μ m靶的Spitzer温跟踪和12个靶的光谱。结合WISE数据与温暖的斯皮策和CSO的观测,我们构建了它们的中红外到毫米光谱能量分布(SED)。这些SED具有一致的形状,显示出比其他星系模板更高的中红外与亚毫米比率,表明尘埃温度更高。我们估计他们的尘埃温度为60-120 K使用单温度模型。它们的红外光度远超过10^{13} Lsun。这些SED与现有的星系模板并不匹配,这表明它们是一个具有非常高光度和热尘埃的新群体。它们可能是宇宙中最明亮的星系之一。我们认为,它们是发光的,热尘埃遮蔽星系(DOG)的极端情况下,可能代表了一个短暂的星系合并和演化的演化阶段。更好地了解它们的长波长特性需要ALMA以及赫歇尔数据。
2012-08-27 astro-ph.CO
Faint Submillimeter Galaxies behind the Massive Lensing Cluster A2390
目前对亚毫米波星系(SMG)的研究主要集中在850 μ m通量大于2 mJy的亮源上,研究结果表明它们可能是z > 2的高红移并合,可能是早期宇宙恒星形成的主要群体。然而,明亮的SMG只贡献了850微米河外背景光(EBL)的20-30%,这意味着宇宙恒星形成的大部分仍然隐藏在尘埃中,我们目前的理解是有偏见的。我们已经开始了一项计划,研究一个公正的样本高度放大和内在微弱的SCUBA检测SMG领域的大规模透镜集群。在这里,我们报告了在850微米处对我们的一个样本源A2390-5进行的新获得的SMA观测,该样本源位于大质量透镜星团A2390后面。我们成功地检测到源的流量为3.95 mJy。令人惊讶的是,它在任何其他波长都没有任何对应物,即使有试探性的候选者,这意味着一个非常多尘和高z的性质。在小于1”的位置精度和采用z = 5的情况下,我们使用当前的透镜模型获得了12的放大因子,这使得A2390-5成为具有0.33 mJy的去透镜通量的微弱SMG。再加上我们之前对另一个微弱SMG的探测,它们在其他波长都没有对应物,它们的性质与以前从单碟数据中认为的非常不同。我们强调了直接对微弱SMG进行亚毫米高分辨率研究的重要性,SMG可能是高Z恒星形成的主要群体。
2011-12-13 astro-ph.CO
An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: The AGN Fraction and X-ray Properties of Submillimeter Galaxies
亚毫米级星系(SMG)中巨大的气体和尘埃库可能为触发活动星系核(AGN)提供充足的燃料,但由于亚毫米级观测的不均匀性和有限的角分辨率,以往对SMG中活动星系核的研究一直存在争议。在这里,我们设置了改进的约束AGN的分数和X射线属性的SMG与ALMA和钱德拉观测在扩展的钱德拉深场南(E-CDF-S)。这项研究是同类研究中第一个明确识别SMG对应物的X射线的研究;这是使用完全亚毫米识别的、统计上可靠的SMG目录完成的,其中包括来自ALMA LABOCA E-CDF-S亚毫米调查(ALESS)的99个SMG。我们发现10个X射线源与SMG(中位红移z = 2.3),其中8个被确定为活动星系核使用几种技术,使交叉检查。另外两个X射线探测到的SMG的X射线发射水平可以用它们的恒星形成活动来解释。8个SMG-AGN中有6个是中强吸收的,N_H > 10 e ~(23)cm ~(-2)。考虑到X射线灵敏度的空间变化,对活动星系核的分析得出,静止坐标系0.5-8 keV吸收校正光度> 7.8x10 e42 erg s-1的活动星系核的活动星系核分数为17+16-6%;我们提供了活动星系核分数作为X射线通量和光度的函数的估计。ALMA的高角分辨率还首次实现了SMG精确位置的直接X射线叠加,在我们的叠加样品中发现了4个潜在的SMG-AGN。
2013-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quest for COSMOS submillimeter galaxy counterparts using CARMA and VLA: Identifying three high-redshift starburst galaxies
本文报道了利用毫米波天文学研究组合阵(CARMA)在1.3毫米波段进行的2”-3”分辨率的干涉观测。我们确定了COSMOS场中三个亚毫米星系(SMG; F(1 mm)>5.5 mJy)的多波长对应物,最初是用MAMBO和AzTEC测辐射热计在低分辨率(~10”-30”)下探测到的。所有三个源- AzTEC/C1、Cosbo-3和Cosbo-8 -都被确定与20厘米射电源的位置一致。然而,Cosbo-3与最可能的无线电对应物没有关联,最接近MAMBO源位置,但更远离它。这说明需要中等分辨率(~2”)mm观测来识别单碟探测到的SMG的正确对应物。我们的三个源都只在近红外波长处变得突出,它们的毫米波到射电流量的红移表明它们的红移z>~2。作为概念的证明,我们发现SMG的光度红移可以很好地确定,我们发现AzTEC/C1,Cosbo-3和Cosbo-8的光度红移分别为5.6+/-1.2,1.9 +0.9(-0.5)和~4。利用这些数据,我们推断这些星系的射电恒星形成率大于1000兆太阳日/年,红外光度约为10^13升太阳日,这与高红移SMG的性质一致。总之,我们的资料反映了SMG在红移和成团方面的各种性质,这与SMG是z~2和今天被动星系的祖先的框架是一致的。
2012-03-25 astro-ph.CO
Identification of two bright z>3 submillimeter galaxy candidates in the COSMOS field
我们在890微米(~2”分辨率)的高分辨率干涉亚毫米阵列(SMA)成像的两个毫米选定的星系-MMJ 100015 +021549和MMJ 100047 +021021 -发现与IRAM 30米望远镜上的马克斯普朗克毫米测辐射热计(MAMBO),也发现了与CSO上的Bolocam,在COSMOS领域。第一个源在~11 sigma水平被显著检测到,而第二个源在~4 sigma水平被暂时检测到,导致~0.2-0.3”的位置精度。MM 100015 +021549是一个微弱的射电和K波段源。MMJ 100047 +021021没有显示出射电辐射,并且暂时被确定为具有非常微弱的K波段峰值,位于距离clusional光源约1.2”处。MM 100015 +021549的亚毫米波与射电流量之比产生了约4.8的红移,与紫外-亚毫米波测光所暗示的红移z约3.0-5.0一致。我们在这个源中发现了温暖尘埃的证据,其红外光度范围为~0.9-2.5x10^{13} L_sun,支持了z>3的人口发光亚毫米星系的证据。最后,由于缺乏MMJ 100047 +021021的光度数据,我们无法详细研究它的性质,但它的亚毫米射电比意味着z>3.5。
2010-07-01 astro-ph.CO
Far-IR/Submillimeter Spectroscopic Cosmological Surveys: Predictions of Infrared Line Luminosity Functions for z<4 Galaxies
恒星的形成和星系核中的超大质量黑洞的吸积是宇宙中两个能量最大的过程,产生了整个宇宙历史上观测到的大部分辐射。我们模拟了恒星形成和活动星系的光度函数的谱线,被认为是很好的光谱示踪剂的现象,作为一个函数的红移。我们专注于红外(IR)和亚毫米域,其中灰尘遮蔽的影响是最小的。利用三个不同的和独立的星系形成和演化的理论模型,约束多波长光度函数,我们计算了恒星形成和活动星系的数量每红外光度和红移箱。我们转换成谱线计数连续光度计数使用的关系,我们校准中,远红外光谱调查星系在当地的宇宙。我们的研究结果表明,未来的设施优化调查模式的观测,即,宇宙学和天体物理学空间红外望远镜(SPICA)和Cerro Chajnantor Atacama望远镜(CCAT)将能够在关键的精细结构线上观察数千个z>1的星系,例如,[SIII]、[OI]、[OIII]、[CII],在半平方度测量中,每个视场的积分时间为1小时。在几十个1<z<2的亮星系中可以观测到较弱的谱线,如[OIV],[NeV]和H_2(0-0)S_1,而在正常的z~1星系中也可以观测到活动核与恒星形成活动的诊断图。我们讨论了新的参数空间,这些未来的望远镜将覆盖,并强烈激励他们的建设。
2011-10-21 astro-ph.CO
A Submillimeter Continuum Survey of Local Dust-Obscured Galaxies
我们进行了一个350微米的尘埃连续发射调查的17个尘埃遮蔽星系(DOG)在z = 0.05-0.08与加州理工学院亚毫米波天文台(CSO)。我们检测到14个DOG,S_350 = 114-650 mJy,S/N > 3。通过在文献中包括两个额外的DOG与亚毫米数据,我们能够研究灰尘含量的16个本地DOG,包括12个凸点和4个幂律类型的样本。我们确定了它们的物理参数与两个组件的修正黑体函数模型。导出的尘埃温度范围为57-122 K和22-35 K的温暖和寒冷的尘埃成分,分别。沙尘总质量为3-34 $\times10^{7} M_\odot$,暖尘组分质量分数为0.03- 2.52%.我们比较这些结果与其他亚毫米探测红外发光星系。碰撞DOG,大多数DOG样品,显示出与比较样品相似的粉尘温度和总粉尘质量分布。幂律DOG显示出比其他样品更小的尘埃质量,但需要用更大的样品进行测试。这些结果支持了DOG显示出重尘埃遮蔽的原因不是尘埃含量的总量,而是其中尘埃的空间分布。
2016-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the abundance of gravitational arcs produced by submillimeter galaxies at radio and submm wavelengths
我们预测了由前景星系团透镜作用的亚毫米星系(SMG)产生的巨大引力弧的丰度,无论是在无线电和亚毫米波长。的星系团人口建模在一个现实的方式与使用半解析合并树,而个人偏转器的密度分布考虑到椭圆率和子结构。SMG的无线电和亚毫米发射区的典型尺寸是基于当前的无线电/CO观测和FIR无线电相关性。源的红移分布已被建模使用三个不同的功能(基于光谱/光度红移测量和一个简单的进化模型),以量化的高红移尾巴上的弧数的影响。源数量计数与当前可用的观测结果兼容,并适当扭曲以考虑透镜放大率偏差。我们提出的表格和绘图的无线电和亚毫米弧产生的SMG作为表面亮度的函数,用于规划未来的调查,旨在弧统计研究。他们表明,例如,以至少5的信噪比在整个天空上检测几百个亚毫米弧需要在$850 μ$ m处的1毫焦角秒$^{-2}$的灵敏度。在1.4 GHz下,当表面亮度阈值为$20 μ$/y arcsec $^{-2}$时,在相同的信噪比下,应该检测到大约相同数量的射电弧。这些结果与以前的工作在文献中发现的比较也进行了讨论。
2009-10-07 astro-ph.CO
The dust content of high-z submillimeter galaxies revealed by Herschel
我们使用的深度观测与光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS),在船上的赫歇尔卫星作为PACS进化探测器(PEP)保证项目的一部分,随着submm地面观测测量高z亚毫米星系(SMG)的样本的尘埃质量。我们调查他们的尘埃含量相对于他们的恒星和气体质量,并比较它们与当地的恒星形成星系。高z的SMG富含尘埃,也就是说,它们的尘埃与恒星的质量比本地螺旋星系高出30倍,也比本地超亮红外星系高出6倍。这表明,通常存在于SMG中的大量气体已经高度富集了金属和尘埃。事实上,对于那些SMG的气体质量进行测量,我们推断尘埃气体比类似或高于当地的螺旋和ULIRGs。然而,类似于其他强烈的恒星形成星系在当地的宇宙和高z,SMG的特点是气体金属丰度低于(几个因素)比当地的螺旋,从他们的光学星云线,这通常归因于金属贫气体的下降推断。这与从远红外和亚毫米数据推断出的大尘埃含量形成对比。简而言之,从尘埃质量推断出的金属丰度比从光学星云谱线推断出的要高得多(高出一个数量级以上)。我们讨论了这种差异的可能解释和可能的影响,在高Z的金属性演化的调查。
2010-06-07 astro-ph.CO
Properties of Submillimeter Galaxies in the CANDELS GOODS-S Field
我们推导了位于GOODS-S场CANDELS覆盖范围内的10个亚毫米星系的物理性质。这些星系首先被LABOCA测辐射热计确定为亚毫米源,随后被ALMA定位为870 um连续观测。ALMA成像的高角分辨率允许在CANDELS多波段数据集中识别安全的对应物。CANDELS数据提供了从紫外线到近红外波长的深度光度数据。使用合成光谱能量分布,我们得到光度红移,恒星质量,消光,年龄和恒星形成的历史。红移范围是z=1.65-4.76,其中两个星系位于z>4。其中两个SMG对应的恒星质量比其余的低2-3个数量级。其余的SMG对应物的恒星质量约为1x10^11 Msun。SMG中的恒星星族通常比亚毫米阶段的预期持续时间更老,这表明亚毫米星系的恒星形成历史比单个爆发更复杂。非参数形态指数表明,SMG同行是最不对称的系统相比,相同的恒星质量和红移的星系。HST图像显示,其中3个SMG与正在进行的合并有关。其余的人都是孤立的。根据亚毫米级通量估算尘埃和分子气体质量,并与我们的恒星质量进行比较,结果表明SMG的分子气体质量分数约为28%,最终恒星质量可能为(1-2)× 10^11 Msun。
2014-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Submillimeter sources behind the massive lensing clusters A370 and A2390
我们报告了四个引力透镜亚毫米星系(SMG),A370-2,A2390-1,A2390-3和A2390-4,这是最初发现的亚毫米波公共用户测辐射热仪阵列(SCUBA)的850微米亚毫米波阵列(SMA)的观测。我们对A370-2的SMA探测具有7.95 +/- 0.60 mJy的亚毫米波通量,明确地识别了该源在光波长和无线电波长的对应物。A2390-1是一个超亮红外星系,其亚毫米波通量为5.55 +/- 0.92 mJy,红移为1.8 +/- 0.2。我们将A2390-3分解为两个组分,A2390-3a和A2390-3b,通量分别为3.15 +/- 0.63 mJy和1.92 +/- 0.60 mJy。该系统的结构可以与引力透镜引起的形态畸变相一致。在光学和红外线上缺乏对应的物质,这表明它的性质是被大量的尘埃包裹着,而在射电上没有探测到意味着这两个源可能位于z > 4.7,这将使它们成为迄今为止已知的最遥远的SMG之一。我们没有探测到A2390-4,这表明在SCUBA波束内有多个较暗的亚毫米波源,或者SCUBA探测可能是错误的。我们精确的位置使我们能够确定所有检测到的源的准确放大率和通量。我们的新结果给出了一个较浅的幂律拟合(-1.10)的模糊端850微米的累积数计数比以前的工作。我们强调需要高分辨率的观测单碟检测SMG,以准确地测量微弱的850微米计数结束。
2011-03-22 astro-ph.CO
BLAST: Resolving the Cosmic Submillimeter Background
运载火箭的大口径亚毫米波望远镜(BLAST)在三个不同的波段上制作了一个平方度的、深的、混乱有限的地图,以大天文台起源深巡天南部场为中心。通过计算这些图与来自远红外深河外遗留巡天(FIDEL)的24微米源星表的协方差,我们确定了在250、350和500微米处亚毫米波的总强度分别为8.60 +/- 0.59、4.93 +/- 0.34和2.27 +/- 0.20 nW m^2 sr^(-1)。这些数字比之前对宇宙红外背景(CIB)的估计更精确,并且与产生CIB全部强度的24个微米选择星系一致。我们发现,CIB的一部分,起源于源在z >= 1.2的波长增加,与60%的高红移源在500微米。在所有BLAST波长下,24微米微弱源的高z源的相对强度高于24微米明亮源的相对强度。通过红外线阵列照相机(IRAC)的颜色识别为活动星系核(AGN)的星系核比250-500微米的平均亮度高1.6-2.6倍,与X射线选择的AGN一致。BzK选择的星系被发现是中等亮度比典型的24微米选择的星系在BLAST波段。这些数据提供了高精度的约束模型的恒星形成星系的数量密度和强度在高红移的演变。
2009-09-25 astro-ph.CO
The Detection of a Population of Submillimeter-Bright, Strongly-Lensed Galaxies
引力透镜是一种强有力的天体物理学和宇宙学探测器,在亚毫米波段对研究尘埃星系的统计和个体性质特别有价值。然而,引力透镜的识别往往是时间密集型的,涉及筛选大量的成像或光谱数据,以找到几个候选者。我们使用赫歇尔天体物理太赫兹大区域巡天的早期数据来证明广域亚毫米巡天可以简单轻松地探测到强引力透镜事件,效率接近100%。
2010-11-04 astro-ph.CO
Faint Submillimeter Galaxies Revealed by Multifield Deep ALMA Observations: Number Counts, Spatial Clustering, and A Dark Submillimeter Line Emitter
我们提出了微弱的亚毫米/毫米星系(SMG)的统计数据和偶然发现的亚毫米/毫米线发射体(SLE),没有多波长连续对应的深ALMA观测。我们确定了微弱的SMG的通量密度为0.1-1.0毫焦耳在深波段6和波段7的10个独立的领域,减少宇宙方差效应的地图。发现在1.2 mm处的微分数计数随着通量密度下降到0.1 mJy而增加。我们的计数表明,微弱的SMG(0.1-1.0 mJy,或SFR_IR ~ 30-300 Msun/yr)贡献了近一半的河外背景光(EBL),而其余一半的EBL主要由通量密度<0.1 mJy(SFR_IR <~ 30 Msun/yr)的非常微弱的源贡献。我们利用多场ALMA数据对微弱SMG进行了单元计数分析,得到了星系偏差的粗略估计,bg <4。星系偏差表明,暗SMG的暗晕质量小于~ 7x10^12 Msun,小于亮SMG(>1 mJy)的暗晕质量,但与sBzKs、LBG和LAE等大量高z恒星形成群体相一致。最后,我们报告了偶然发现的SLE-1与连续对应物,既不是在我们的1.2毫米波段,也不是多波长图像,包括超深HST/WFC 3和斯皮策数据。SLE在249.9 GHz处具有显著的线,信噪比为7.1。如果SLE不是由ALMA的未知系统噪声造成的虚假源,我们的多波长数据的强上限表明SLE将是z >~ 6的暗星系。
2014-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
HerMES: Spectral Energy Distributions of Submillimeter Galaxies at z >4
我们提出了一个研究的红外特性的一个样本的七个光谱确认的亚毫米星系在$z>$ 4.0。通过结合地基近红外、Spitzer IRAC和MIPS、Herschel SPIRE以及地基亚毫米/毫米测光,构建了它们的光谱能量分布(SED)以及拟合SED的复合模型。该模型包括一个恒星发射组件在$λ_{\rm rest} <$ 3.5 $ μ$米;热尘埃组件在$λ_{rest} \sim$ 5 $\,μ$米达到峰值;和冷尘埃组件,成为显着的$λ_{\rm rest} >$ 50 $\,μ$米。在250和350 $ μ$ m处检测到样品中的六个物体。该样品中的源的尘埃温度在40 $-$ 80 K的范围内,并且它们的$L_{\rm FIR}$ $\sim$ 10 $^{13}$ L $_{\odot}$使它们有资格成为超$-$发光红外线星系(HyperLIRGs)。该样本的平均FIR-射电指数约为$< q > = 2.2$,表明其射电辐射中没有射电过剩。样本中的大多数源具有24个$ μ$ m检测,对应于Log $_{10}$(L $_{4.5}$ / L $_{\odot}$)= 11 $\sim$ 11.5的静止帧4.5 $ μ$ m光度。它们的L $_{\rm 4.5}$ / $L_{\rm FIR}$比值与$z \sim$ 2的星暴主导的亚毫米星系非常相似。该样品的$L_{\rm CO}-L_…
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rapid dust production in submillimeter galaxies at z>4?
红移z>4的亚毫米选择星系(SMG)的存在最近已被证实。同时使用从紫外到射电的所有可用数据,我们模拟了六个已知光谱证实的SMG在z>4处的光谱能量分布。我们发现它们的恒星形成率(平均~2500 MSun yr^{-1})、恒星质量(~ 3.6 × 10 ^{11} MSun)和尘埃质量(~ 6.7 × 10 ^{8} MSun)、消光(A_V~2.2等)和气尘比(~60)都在1.7<z<3.6 SMG的范围内。我们的分析表明,SMG的红外-射电光度比不会改变到红移~5,并且比本地红外-射电相关值低~2.1倍。然而,我们也发现了z>4和低红移SMG之间的差异。那些z>4的恒星群往往是恒星形成最多、质量最小、温度最高(~60 K)的SMG,并且在正在进行的星暴中形成的恒星质量比例最高(~45%)。这表明在z>4时,我们看到了亚毫米亮星系演化的早期阶段。使用导出的z>4 SMG的属性,我们调查的起源尘埃在时代小于1.5 Gyr大爆炸后。这对我们理解早期宇宙的演化具有重要意义。对于三个z>4的SMG,渐近巨星分支星可能是主要的尘埃制造者。然而,对于剩下的三个,只有超新星(SNe)是有效和快速的,足以负责尘埃的生产,但需要非常高的尘埃产量每个SN(0.15-0.65 MSun)。如果假设在星际介质中有一个头重脚轻的初始质量函数或大量的尘埃增长,则所需的尘埃产额较低。我们估计SMG对宇宙恒星形…
2010-03-09 astro-ph.CO
High resolution near-infrared imaging of submillimeter galaxies
利用哈勃空间望远镜的NICMOS相机对10个亚毫米星系进行了F110 W(~J)和F160 W(~H)观测。我们的目标在2.20<z<2.81范围内的光学红移由毫米CO或中红外光谱证实,保证了两个带对静止框架光学进行采样,巴尔末断裂落在它们之间。在两个波段中检测到十个中的八个,而仅在F160 W中检测到两个。我们研究了他们的F160 W形态,应用最大的去混合检测算法来区分多个单组分配置,导致重新评估几个对象。基于我们的NICMOS成像和/或以前的动力学证据,我们确定了5个SMG作为多个源,我们解释为合并系统。此外,我们计算形态参数不对称性(A)和基尼系数(G);由于我们的样品的有限的红移范围,我们恢复的趋势,多组分,合并样的形态反映在较高的不对称性。我们分析了恒星星族的9个对象与F110 W/F160 W测光,使用档案HST光学数据时可用。对于多个系统,我们能够对构成SMG的各个组件进行建模。根据现有的数据,我们不能区分恒星的形成历史,但是我们限制了类合并SMG系统的恒星质量和质量比,得到了我们完整样本的平均log(M_*/M_sun)=10.9+/-0.2,个别值log(M_*/M_sun)~9.6-11.8。最小和最大质量系统的形态和质量比分别与主要合并和冷吸积SMG形成情景的预测相匹配,这表明这两个通道可能在人口起源中发挥作用。
2013-06-17 astro-ph.CO
In-Situ Spheroid Formation in Distant Submillimeter-Bright Galaxies
本研究利用ALMA观测发现遥远高光度星暴星系核心的恒星形成可直接生成球状体,揭示了一条由星系相互作用和非共面气体吸积触发的原位球状体形成途径。
2024-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
SMM J04135+10277: A Candidate Early-Stage "Wet-Dry" Merger of Two Massive Galaxies at z=2.8
我们报告的CO(J=3-2)的发射朝向z=2.846亚毫米选定的星系SMM J 04135 +10277,使用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)的干涉成像。SMM J 04135 +10277以前被认为是一个富含气体的亚毫米级类星体,在文献报道的高z类星体中具有最高的分子气体质量。相对于早期观测,我们的地图在~6x处提高了线性分辨率,空间分辨率为~1.7”尺度,对应于~5.2 kpc的(透镜校正)源半径。他们还揭示了分子气体库,因此,可能是亚毫米辐射,与类星体的宿主星系无关,而是与一个光学暗淡的富含气体的星系有关,该星系距离活动星系核(AGN)5.2”,或41.5 kpc的投影距离。这个被遮蔽的富气星系的动力学质量为M_dyn sin 2(i)=5.6x10^11 M_sun,相当于气体质量分数约为21%。假设z>2的类星体具有典型的M_BH/M* 比,则该系统中的两个星系的质量比约为1.9。我们的研究结果表明,这类星体星暴星系对可能代表了一个罕见的主要,富气/贫气(“湿干”)合并的两个大质量星系在z=2.8的早期阶段,而不是一个单一的,富含气体的活动星系核宿主星系。这样的系统可能在今天的大质量星系的早期积累中发挥重要作用,通过亚毫米发光的星暴阶段,并且可能在低和高红移的静止帧远红外选择类星体样本中隐藏大量。
2013-02-05 astro-ph.CO
Extended Cold Molecular Gas Reservoirs in z~3.4 Submillimeter Galaxies
利用扩展甚大阵(EVLA)观测了z~3.4亚毫米星系SMM J 09431 +4700和SMM J13120+4242的空间分辨CO(1-0)辐射。SMM J 09431 +4700被分解为两个先前报道的毫米波源H6和H7,在投影中相隔约30 kpc。我们推导出H6和H7的CO(1 -0)线光度为L '(CO 1-0)=(2.49+/-0.86)和(5.82+/-1.22)× 10^10 K km/s pc ^2,SMM J13120+4242的CO(1-0)线光度为L'(CO 1-0)=(23.4+/-4.1)× 10^10 K km/s pc ^2。这些比从高J CO线的简单激发模型中预期的高约1.5- 4.5倍,表明存在大量的低激发气体。这得到了以下发现的支持:SMM J13120+4242中的CO(1-0)线(具有最低CO激发的系统)似乎比高J CO线(在SMM J 09431 +4700中不太明显)具有更宽的轮廓和更扩展的空间结构。基于L '(CO 1-0)和激发模型,我们发现H6和H7的M_gas = 2.0-4.3和4.7-12.7 x 10^10 Msun,SMM J13120+4242的M_gas = 18.7-69.4 x 10^10 Msun。观测到的CO(1-0)性质与SMM J 09431 +4700代表早期、富含气体的主要合并,而SMM J13120+4…
2011-05-20 astro-ph.CO
ZEUS-2: a second generation submillimeter grating spectrometer for exploring distant galaxies
ZEUS-2是第二代(z)红移和早期宇宙光谱仪,与其前身一样,是一台中等分辨率(R~1000)的长缝中阶梯光栅光谱仪,用于探测遥远星系的微弱宽谱线。它被设计用来研究跨越宇宙时间的恒星形成。ZEUS-2采用三个TES测辐射热计阵列(总共555个像素),在多达4个亚毫米窗口中同时提供多波束光谱。NIST博尔德制造的阵列工作温度约为100 mK,并通过SQUID多路复用器和不列颠哥伦比亚大学的多通道电子设备读出。仪器通过脉冲管冷却器和两级ADR冷却。不同的滤波器配置使ZEUS-2能够访问200至850微米的7个不同的大地窗口,从而能够同时映射来自扩展源的线或同时检测来自z = 1-2星系的158微米[CII]线和[NII] 122或205微米线。ZEUS-2设计用于CSO、APEX和可能的JCMT。
2010-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
SCUBA-2 Ultra Deep Imaging EAO Survey (STUDIES) II: Structural Properties and Near-Infrared Morphologies of Faint Submillimeter Galaxies
我们目前的结构参数和形态学特性的微弱450微米选定的亚毫米星系(SMG)从JCMT大计划,研究,在宇宙-坎德尔地区。它们的性质进行了比较,850微米选择和匹配的恒星形成的样品。利用HST近红外观测研究了169个450 μ m暗源(S450=2.8-29.6mJy; S/N>4)在z<3时的恒星结构。根据我们的光谱能量分布拟合,这些微弱的SMG(LIR=10^11.65+-0.98Lsun)中有一半位于恒星形成率(SFR)/恒星质量平面之上。大小-质量关系表明,这些SMG通常类似于NUV-r与r-J颜色选择的较不明亮的恒星形成星系。由于样品的内禀光度,它们的静止坐标系光辐射比850 μ m源的扩展小(S850> 2 mJy),而比相同红移范围内的恒星形成星系的扩展大。对于z =1和z =2的恒星质量和SFR匹配样本,暗SMG和匹配星系的尺寸差异很小。此外,微弱的SMG具有类似的Sersic指数和投影轴比的恒星形成星系具有相同的恒星质量和SFR。SMG和匹配星系在z~=2处都表现出很高比例(~70%)的扰动特征,并且比例取决于SFR。这表明它们的恒星形成活动与星系合并有关,并且SMG的恒星结构与恒星形成星系相似。我们表明,亚毫米巡天的深度正在接近恒星形成星系的低光度端,使我们能够探测到主序星上的星系。
2018-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminous Infrared Galaxies with the Submillimeter Array: II. Comparing the CO(3-2) Sizes and Luminosities of Local and High-Redshift Luminous Infrared Galaxies
本文详细比较了一个本地的亮红外星系(U/LIRGs)和一个高红移星系(包括亚毫米选择星系(SMG)、类星体和莱曼破裂星系(LBG))的CO(3-2)发射分子气体。U/LIRG样本包括我们最近使用亚毫米波阵列进行的CO(3-2)测量,而高红移群体的CO(3-2)数据来自文献。我们发现L(CO(3-2))和L(FIR)的关系在五个数量级上是相关的,这表明CO(3-2)辐射中追踪的分子气体是尘埃星形成活动的一个强有力的示踪剂。从这个关系式的拟合中得到的接近单位斜率为0.93 +/- 0.03,表明恒星形成效率在不同类型的星系中是恒定的,在两个因素之内居住在非常不同的时代。CO(3-2)尺寸测量表明,局域U/LIRG(0.3 - 3.1 kpc)中的分子气盘比SMG(3 - 16 kpc)致密得多,SMG的尺寸尺度与我们样品中广泛分离的U/LIRG核的核分离(5 - 40 kpc)相当。我们认为,从这些结果中,SMG研究在这里主要是中间阶段合并,以及更宽的线宽产生的暴力合并的两个大规模的富含气体的星系发生在一个巨大的晕势深处。
2009-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST sneaks a peek at the stellar morphology of $z\sim2$ submillimeter galaxies: Bulge formation at cosmic noon
我们报告的形态分析七个亚毫米星系(SMG)在$z\sim2$使用JWST的近红外摄像机图像作为公共CEERS和PRIMER调查的一部分。通过二维表面亮度轮廓拟合,我们发现在所有的样本SMG,特别是在F444W过滤器的凸起的证据,这表明一个无处不在的恒星凸起的存在。发现F444 W处这些隆起的中值尺寸为0.7 $\pm$ 1.0 kpc,其中值Sersic指数为0.7 $\pm$ 0.9。类似于旋臂和酒吧的结构也被确定,虽然它们的不对称形状,潮汐特征,以及附近星系的红移一致的证据,因为相应的SMG表明,这些SMG正在经历动力学相互作用,可能负责触发他们的恒星形成活动。通过生长曲线分析,我们推导出的NIRCam波段的半光半径,发现在所有情况下,在较长的波长的尺寸显着较小,特别是F444 W和F150 W之间的中值尺寸比是$0.6\pm0.1$。然而,我们也发现,F444 W的大小,大致对应于休息帧$H$带,不小于那些由ALMA测量的亚毫米连续谱,对比最近的预测从理论模型。我们的研究结果表明,虽然恒星膨胀正在经历一个积极的形成阶段的SMG在$z\sim2$,总恒星质量的SMG仍然占主导地位的磁盘,而不是凸起。
2022-08-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
AzTEC/ASTE 1.1 mm survey of SSA22: Counterpart identification and photometric redshift survey of submillimeter galaxies
我们提出的结果,从1.1毫米成像调查的SSA 22领域,已知的z=3.1莱曼-α发射星系(LAES)的过密度,采取AzTEC相机的阿塔卡马亚毫米望远镜实验(ASTE)。我们对950弧分的$^2$场进行成像,其1 σ灵敏度为0.7-1.3 mJy/束,以发现125个亚毫米星系(SMG),其信噪比>= 3.5。使用无线电和近/中红外数据进行了对应物识别,并为59个SMG找到了一个或多个对应物候选物。基于光学到近红外图像的光度红移评估了这些SMG中的45个SMG与斯皮策/IRAC数据,发现中值为z=2.4。通过将这些估计与文献中的估计相结合,我们确定10个SMG可能位于z=3.1处的大尺度结构内。LAEs和SMG之间的两点角交叉关联函数表明SMG的位置与z=3.1的原星团相关。这些结果表明,SMG是在高红移宇宙的高密度环境中选择性地形成和演化的。这幅图与等级结构形成的标准模型的预测是一致的。
2014-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing Magnification: Implications for Counts of Submillimeter Galaxies and SZ Clusters
利用晕模型研究了星系团和星系团对源星系的透镜放大作用。Halo是用截断的NFW轮廓建模的,椭圆率添加到它们的透镜势中,并传播到可观察的透镜统计。我们提出的形式主义来计算观测效果,由于不同质量的晕分布在不同的红移沿视线。计算了放大率对高红移星系计数的影响。利用亚毫米星系(SMG)的BLAST巡天数据,我们发现放大率对计数的陡峭、高通量部分的影响约为60%。如果本征分布比观察到的明显更陡,则该效应变得更强。我们还使用晕模型方法考虑了这种高红移星系群对大质量星系团的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)信号污染的影响。我们发现,大多数集群预计将被检测到与正在进行的SZ调查,有显着的污染,由于背景SMG的泊松噪声。这种贡献可以与典型团簇的SZ增量相媲美,也可以污染低质量团簇的SZ减量。因此,SZ观测,特别是对于SZ谱的增量部分,需要包括对质量估计的这种不可约污染的仔细建模。透镜效应进一步增强了污染,特别是靠近大质量星系团的核心和具有大放大截面的非常扰动的星系团。
2010-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Is There a Maximum Star Formation Rate in High-Redshift Galaxies?
我们使用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜的SCUBA-2照相机对GOODS-N场周围400弧分^2的区域进行成像。850微米均方根噪声范围从中心区域的0.49 mJy到外部边缘的3.5 mJy。从这些数据中,我们构建了一个850微米的源目录2兆焦耳含有49个以上的4西格玛水平检测源。我们使用Karl G获得的超深(5-sigma时为11.5 uJy)1.4 GHz图像。Jansky甚大阵列与亚毫米阵列一起进行观测,以确定亚毫米星系的对应物。对于多个无线电对应物的大多数情况,我们可以从新的和现有的亚毫米波阵列数据中识别正确的对应物。我们得到了9arcmin半径最高灵敏度区(556/894)中62%的射电源和GOODS-N区(367/543)中67%的射电源的光谱红移。我们在GOODS-N区域(30)补充了适度数量的额外光度红移。我们测量毫米红移的无线电亚毫米波流量比的身份不明的亚毫米波样品,假设一个Arp 220的光谱能量分布。我们发现一个无线电通量依赖的K-Z关系的无线电源,我们用它来估计其余的无线电源的红移。我们确定的恒星形成率(SFR)的亚毫米波源的基础上,他们的无线电功率和他们的亚毫米波,发现他们同意。射电数据的深度足以探测到SFR> 2000太阳质量/年至z~6的恒星形成星系。我们发现在z = 1.5 - 6的红移范围内,SFR高达每年约6,000个太阳质量的星系,但我们看到…
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Temperature Profiles and the Effect of AGN on Submillimeter Emission from BLAST Observations of Resolved Galaxies
在两次飞行的过程中,运载火箭的大孔径亚毫米望远镜(BLAST)在250、350和500微米处拍摄了7个附近(<25 Mpc)星系的解析图。在2005年6月从瑞典起飞的飞行中,BLAST观测到了一个邻近的星系,NGC 4565。在2006年12月从南极洲出发的飞行中,BLAST观测到了附近的星系NGC 1097、NGC 1291、NGC 1365、NGC 1512、NGC 1566和NGC 1808。我们适合物理尘埃模型相结合的BLAST观测和其他可用的数据观测斯皮策星系。我们适合修改后的黑体,其余的星系,以获得总尘埃质量和平均尘埃温度。对于四个星系的斯皮策数据,我们还产生地图和径向分布的尘埃柱密度和温度。我们测量了来自这些星系中央核心的BLAST检测通量的比例,并使用它来计算“核心比例”,即这些星系“活动星系核比例”的上限。我们还发现,我们对这些星系的解析观测给出的尘埃质量估计比未解析观测预测的大5-19倍。最后,我们能够利用这些数据推导出250微米处粉尘质量吸收系数的值,即kappa = 0.29 +/-0.03 m^2 kg^-1。这项研究是对Herschel和SCUBA-II未来进行的更高分辨率和更高灵敏度研究的介绍。
2009-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faint Submillimeter Galaxies identified through their optical/near-infrared colours I: spatial clustering and halo masses
比空白场单碟巡天的混淆极限($S_{850} \lesssim$ 2 mJy)更暗的亚毫米星系(SMG)的性质受到很差的约束。使用一种新开发的颜色选择技术,光学红外三色(OIRTC),已被证明成功{选择}这样微弱的SMG,我们确定了2938 OIRTC选择的星系,被称为三色星系(TCG),在UKIDSS-UDS领域的样本。我们发现,这些星系有一个中位数为850 $μ$ m的流量S $_{850} = 0.96\pm0.04$ mJy(相当于恒星形成率SFR $\sim60-100$ M $_\odot$年$^{-1}$的基础上SED拟合),代表了第一个大样本的微弱SMG,桥梁之间的差距明亮的SMG和正常的恒星形成星系的S $_{850}$和$L_{\rm IR}$。我们评估TCG的基本属性和它们与其他星系人口的关系在$z\sim2$。我们测量这个群体的两点自相关函数,并得出一个典型的晕质量的log $_{10}$(M $_{\rm halo}$)$=12.9^{+0.2}_{-0.3}$,$12.7^{+0.1}_{-0.2}$,和$12.9^{+0.2}_{-0.3}$ $h^{-1}$ M $_\odot$在$z=1-2$,$2-3$,和$3-5$,分别。再加上明亮的SMG(S $_{850} \gtrsim 2$ mJy)和一个比较样本的远红外发光恒星形成星系,我们发现空间集…
2016-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dissecting the origin of the submillimeter emission in nearby galaxies with Herschel and LABOCA
我们使用斯皮策和赫歇尔数据模拟了KINGFISH样本附近11个星系的红外到亚毫米光谱能量分布,并将模型外推到870 um(使用不同的拟合技术)与LABOCA 870 um观测进行了比较。我们研究预测和观测之间的差异如何随模型假设或环境而变化。在全球尺度上,我们发现,修改后的黑体模型,使用现实的冷发射率指数(β_c=2或1.5)能够再现870 μ m观测到的发射的不确定性范围内的大部分样品。在NGC 0337、NGC 1512和NGC 7793中需要较低的值(β_c<1.3)。在局部尺度上,当使用β_=2.0时,我们观察到系统的870 μ m过量。beta_c=1.5或Draine和Li(2007)模型可以使部分圆盘的预测与观测相一致。其余的一些过量发生在中心,可以部分或全部由非尘埃贡献,如CO(3-2)或在较小程度上,自由或同步辐射。在三个非棒星系中,剩余的过剩反而发生在盘的外围。这可能是这些物体中亚毫米级斜率随半径变平(以及有效发射率指数降低)的迹象。
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compact starbursts in z~3-6 submillimeter galaxies revealed by ALMA
我们报告的源尺寸分布,测量ALMA毫米连续成像,13 AzTEC选择的亚毫米星系(SMG)的样品在z_photo ~ 3-6。它们的红外光度和恒星形成率分别为L_IR ~ 2-6 × 10^12 L_sun和~ 200-600 M_sun yr-1。z ~ 3-6 SMG的尺寸范围为0-.10至0-.38,中值为0-.20+0-.03-0-.05(FWHM),对应于中值圆化有效半径(Rc,e)为0.67 ± 0.13- 0.14kpc,与在z ~ 2(cQGs)- R ~ 1 kpc的致密静止星系中测量到的恒星组分的典型尺寸相当。我们的z ~ 3-6 SMG的表面SFR密度中值为100+42-26 M_sun yr-1 kpc-2,与本征并合驱动的(U)LIRGs相当,而不是在低和高红移的扩展盘星系中。z > 3的SMG中致密星爆的发现有力地支持了一种大质量星系形成的假设,即z 3-6的SMG演化为z 2的cQG的致密恒星成分。然后这些cQG被认为演变成当地宇宙中最大的椭圆星系,主要是通过干合并。因此,我们的研究结果表明,z >~ 3的SMG可能是大质量局部椭圆星系的祖先,通过cQG,这意味着我们现在可以追踪最大质量星系的演化路径,涵盖宇宙年龄的90%。
2015-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid-Infrared Spectroscopy of Submillimeter Galaxies: Extended Star Formation in Massive High Redshift Galaxies
利用Spitzer红外光谱仪研究了24个亚毫米波半导体镓的中红外光谱性质和能量学性质。这是斯皮策IRS观测到的最大的SMG样本,涵盖了z ~ 0.65-3.2的红移范围内的SMG的放射性识别种群的全部性质。我们在80%以上的样本中观察到多环芳烃(PAHs)的广泛排放特征。我们发现,中等的中红外光谱可以很好地用一个具有额外幂律的星爆分量Fnu ~ nu^-2来描述,这可能代表活动星系核对辐射热光度的贡献小于32%。因此,我们的研究结果证实,星暴活动占主导地位的太阳黑子的热光度。我们发现SMG在9.7um处的硅酸盐吸收比本地ULIRG弱。我们还发现SMG中的6.2um PAH发射(相对于7.7um PAH特征)比本地核星爆更强,这可能是由于SMG视线沿线的冰消光较低。这表明SMG的连续谱和多环芳烃发射区域比局部星爆和类似发光的低红移ULIRG更不模糊。我们解释这些结果作为证据的冷,暖尘埃在SMG更广泛的分布相比,更紧凑的发射区域在本地ULIRGs和星爆。总之,这些结果表明,SMG不是简单的高红移本地ULIRG或核星暴的类似物,而是它们似乎有类似于在z~0的不太极端的恒星形成环境中看到的恒星形成-这表明它们的强烈活动分布在比本地ULIRG中的~1-kpc核爆发大得多的区域。
2009-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do Submillimeter Galaxies Trace Megaparsec Large-scale Structures? -- An Overdensity Analysis of 449 Submillimeter Galaxies in COSMOS
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Science(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台射电天文与技术重点实验室);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学观测站);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia “A. Righi”, Alma Mater Studiorum Università di Bologna(博洛尼亚大学阿玛·玛特·斯图迪奥鲁姆物理与天文学“A. Righi”系)
本研究通过分析 COSMOS 场中 449 个亚毫米星系周围的超密度环境,证实 SMG 是兆秒差距尺度结构的示踪体,但并非全部与超密度相关,并发现其空间分布随红移演化。
2026-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminous Infrared Galaxies With the Submillimeter Array. IV. 12CO J=6-5 Observations of VV 114
我们利用亚毫米波阵列对明亮的红外星系VV 114进行了12 CO J=6-5的高分辨率(~2.5”)观测。我们探测到VV 114东核的~(12)CO J=6-5发射,但没有探测到西核和中心区。我们结合新的12 CO J=6-5的观测与以前公布的或存档的低J CO观测,包括13 CO J=1-0阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列周期0观测,分析束平均的物理条件的分子气体在东核。我们使用辐射转移程序RADEX和贝叶斯似然程序来约束分子气体的温度(T_kin)、密度(n(H2))和柱密度(N(12 CO))。我们发现,东核最可能的情况是冷的(T_kin = 38 K)、中等密度(n(H2)= 10^2.89 cm^-3)的分子气体成分。我们发现最可能的12 CO与13 CO丰度比([12 CO]/[13 CO])是229,大约是银河系值的三倍。这种高丰度比可以解释观察到的高12 CO/13 CO线比(> 25)。不寻常的13 CO J=2-1/J=1-0线比为0.6是由中等的13 CO光学深度(τ = 0.4 - 1.1)和极端的亚热激发温度的组合产生的。我们测得CO到H2的转换因子α_co为0.5 M_sol(K km s^-1 pc^2)^-1,这与唐斯和所罗门在超亮红外星系中广泛使用的因子(1998; α_co =0.8 M_sol(K km s^-1 pc^2)^-1)一致。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA