The role of nuclear activity as the power source of ultraluminous infrared galaxies
我们提出了一个5-8微米的光谱分析的结果进行了最大的本地超亮红外星系（ULIRGs）的样本选择到目前为止，由164个对象的红移~0.35。斯皮策星载红外摄谱仪的空前灵敏度使我们能够开发出一种有效的诊断方法，以解开活动星系核（AGN）和星暴（SB）对这类天体的贡献。为了得到AGN/SB对每个源总光度的相对贡献，对这两个分量的内禀辐射热改正进行了估计。我们的主要结果如下：1）AGN在本地ULIRGs中的检测率高达70%，在我们的样本中有113/164的令人信服的检测，而全球AGN/SB功率平衡约为1/3。2)一个普遍的协议被发现与光学分类，然而，在没有光谱特征的核活动的对象，我们的红外诊断发现一个难以捉摸的，高度模糊AGN的子类。3)我们分析了核活动与红外光度之间的相关性，恢复了AGN重要性随系统总能量输出而增加的众所周知的趋势：在ULIRG光度范围内，AGN的平均贡献从~ 10%上升到~ 60%。4)我们证实，活动星系核的内容是在紧凑的系统，但活动和演化阶段之间的联系是相当松散的。5)通过分析z ~ 1附近的红外发光星系的控制样本，我们发现AGN和SB成分的大尺度光谱特性的红移只有微小的变化。这强调了我们的方法作为一个简单的和定量的AGN/SB诊断工具的ULIRG类系统在高红移的潜力。
2010-03-03 astro-ph.CO
The Merger-Triggered Active Galactic Nuclei Contribution to the Ultraluminous Infrared Galaxy Population
长期以来，人们一直认为超亮红外星系（ULIRG）、类星体和主要合并之间存在联系。事实上，模拟显示，重大的合并能够引发大规模的星暴和类星体。然而，赫歇尔空间天文台的观测结果表明，至少在高红移的情况下，超红外群和合并之间可能并不总是存在简单的因果关系。在这里，我们结合不断发展的合并触发AGN光度函数合并触发星爆模型来计算的最大贡献的主要合并ULIRG人口。我们发现，主要的合并可以占整个当地人口的ULIRG托管活动星系核和25%的总当地ULIRG光度密度。到z ~ 1时，主并合不再能解释活动星系核所在ULIRG的光度密度，主并合贡献了ULIRG总光度密度的\lesssim 12%.这种下降可能是由于高红移星系更富含气体，因此能够通过长期演化实现高恒星形成率。此外，我们发现，主要的合并可以解释当地人口的温暖ULIRGs。这表明，选择高红移暖ULIRGs将允许识别高红移合并触发的ULIRGs。由于主要的合并可能会触发非常高度模糊的活动星系核，一个显着的一部分高红移温暖ULIRG人口可能主机康普顿厚活动星系核。
2012-06-05 astro-ph.CO
The radio core of the Ultraluminous Infrared Galaxy F00183-7111: watching the birth of a quasar
F00183-7111是已知的最极端的超亮红外线星系之一。在这里，我们提出了一个VLBI图像显示，F00183-7111是由一个无线电响亮的活动星系核的组合，周围是激烈的星暴活动。虽然已经发出了无线电波，但类星体喷流只有1.7千秒差距长，穿透了密集的气体和限制它们的星暴活动。我们似乎是在合并恒星暴和射电响亮的“类星体模式”吸积之间的短暂过渡期目睹了这一显着的来源。
2011-07-20 astro-ph.CO
Spectral Energy Distributions of Local Luminous And Ultraluminous Infrared Galaxies
明亮和超亮红外星系（（U）LIRGs）是宇宙中最极端的恒星形成星系。本地（U）LIRGs提供了一个独特的机会，详细研究其多波长特性，以比较其更多的同行在高红移。我们提出了常见的大口径测光在无线电通过X射线波长，光谱能量分布（SED）的样本53附近的LIRG和11 ULIRGs跨越log（LIR/Lsun）= 11.14-12.57从通量有限的大天文台全天LIRG调查（GOALS）。所有天体的SED都是相似的，因为它们显示出一个宽的热恒星峰和一个占主导地位的FIR热尘埃峰，其中nuLnu（60 μ m）/ nuLnu（V）随着LIR的增加从~2-30增加。当以IRAS-60 μ m标准化时，在硬X射线（HX=2-10 keV）中看到在整个样品上观察到的光度比R（lambda）=log[nuLnu（lambda）/nuLnu（60 μ m）]的最大范围。在无线电（1.4GHz）中发现一个小范围，其中平均比值最大。总红外光度，LIR（8- 1000微米），尘埃温度和尘埃质量的计算从拟合热尘埃发射修改黑体到中红外（MIR）通过亚毫米SED。新的结果反映了整体~0.02 dex比原来的IRAS值低光度。通过将恒星星族合成模型与观测到的近红外（NIR）到紫外（UV）SED拟合，计算了恒星总质量。恒星的平均质量为log（M/Msun）= 10.79+/-0.40。恒星的形成率分别由红外（SFR_…
2012-09-07 astro-ph.CO
VLT/VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies: 2D kinematic properties
本文利用VIMOS在VLT上观测到的38个局部（超）亮红外星系[（U）LIRGs]（31个LIRGs和7个ULIRGs）的样品，利用积分场光谱分析了电离气体（H α）的二维运动学性质。这个例子很好地涵盖了研究较少的LIRG光度范围，包括孤立的磁盘，相互作用的系统，并合并。大多数星系有两个主要的运动学上不同的组成部分。一个组件（即，窄的或系统的）在整个线发射区域上延伸并且特征在于小到中等速度分散（即，σ从30到160 km s^-1）。它跟踪整个速度场。第二个分量（宽分量）通常具有较大的速度频散（可达320 km·s^-1），主要存在于内部区域，并且相对于系统分量通常发生蓝移。大多数的对象（76%）是由旋转为主，更相关的LIRGs比ULIRGs。孤立盘、相互作用的星系和合并系统定义了一个平均速度色散增加和速度场振幅减小的序列，被归类为孤立盘的LIRG具有相似的速度振幅，但比局部螺旋更大的平均速度色散（44对24 km s^-1），这意味着更大的湍流和更厚的盘。相互作用系统和合并的值更接近低速色散椭圆星系/透镜星系（E/SO）。被归类为合并的（U）LIRG具有与Lyman break类似物（LBA）相似的运动学性质。动态质量的范围为\sim 0. 04 m* 至1. 4 m*（即，m* = 1.4x10^{11} Msun），ULIRG（M{dyn} sim 0.5 +/- 0.2 m…
2013-07-19 astro-ph.CO
Molecular Gas in Infrared Ultraluminous QSO Hosts
本文报道了用IRAM 30米望远镜观测到的19个红外类星体中的17个中的CO。这些目标中的冷分子气藏在0.2- 2.1 $\times 10^{10}M_\odot$（采用CO- ${\rm H_2}$转换因子）的范围内。我们发现红外类星体的分子气体性质，如分子气体质量、恒星形成效率（$L_{\rm FIR}/L^\prime_{\rm CO}$）和CO（1-0）谱线宽度，与本地超亮红外星系（ULIRGs）没有区别。低和高红移CO探测类星体的比较揭示了所有类星体的L $_{\rm FIR}$和$L^\prime_{\rm CO(1-0)}$之间的紧密相关性。这表明，类似于ULIRG，所有类星体的远红外辐射主要来自恒星形成加热的尘埃，而不是活动星系核（AGN），证实了{ \it斯皮策}中红外光谱观测的类似发现。与活动星系核相关的热光度和CO线光度之间的相关性表明，恒星形成和活动星系核来自同一个气体库，并且在$\sim$ kpc尺度上的恒星形成和更小尺度上的中央黑洞吸积过程之间存在联系。
2012-02-29 astro-ph.CO
Stellar populations of ultraluminous infrared galaxies
超亮红外星系（ULIRGs）根据星暴或活动星系核成分的优势有几种类型。我们对160个ULIRGs样本进行了恒星星族分析，以研究ULIRGs的演化。我们发现，中老年恒星星族的优势沿类HII ULIRGs，Seyfert-HII复合ULIRGs和Seyfert 2 ULIRGs的顺序增加。因此，典型的平均恒星年龄和恒星质量沿序列增加。比较由CO测量值估算的气体质量与由光谱估算的恒星质量，发现气体分数与恒星质量是反相关的。小质量的类HII ULIRG没有足够的气体和总质量，因此与大质量的Seyfert 2 ULIRG没有演化联系。只有大质量ULIRGs可能遵循向活动星系核演化的序列，而大质量类HII ULIRGs可能处于演化序列的较早阶段。
2011-03-03 astro-ph.CO
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies I. Atlas of the 2D gas structure
我们提出了一个本地（U）LIRGs的样本的图集，涵盖了亮度范围log（L_IR/L_sun）=11.1-12.4。该图集基于近红外H和K波段VLT-SINFONI IFS，并分别在3x 3 kpc（LIRG）和12 x12 kpc（ULIRGs）的FoV范围内呈现电离、部分电离和暖分子气体二维通量分布和运动学，平均线性分辨率分别为0.2kpc和0.9kpc。33%的LIRG和71%的ULIRG的Br_g源位于核区，而所有（U）LIRG的最大H_2发射都位于核区。在LIRGs中，电离气体的分布主要是由螺旋臂中的恒星形成环或巨大的HII区域的发射决定的。Br_g和[Fe Ⅱ]在1.644 μ m处的谱线描绘了相同的结构，尽管在一些物体中发射峰位于不同的位置，并且[Fe Ⅱ]似乎更延伸和扩散。ULIRG子样本主要包含聚结前相互作用系统。虽然71%的ULIRGs的分子气体发射峰与连续谱峰重合，但在距核2-4kpc处也发现了Pa_a（Br_g）强发射区，这些区域通常与次级核或潮汐尾有关。LIRGs中的气体运动学主要是由于围绕星系中心的旋转运动，尽管存在与径向流和/或高速分散区相关的局部偏差。电离和分子气体共享相同的运动学一阶，在某些情况下，速度振幅略有差异，而平均速度分散体是兼容的不确定性。正如预期的那样，ULIRG子样本的运动学更复杂，这是由于样本对象的相互作用性质。
2012-09-19 astro-ph.CO
An Ultraluminous Lyman Alpha Emitter with a Blue Wing at z=6.6
我们报告了迄今为止发现的最明亮的高红移莱曼阿尔法发射星系（LAE）的探测结果，log L（Ly alpha）= 43.9 ergs/s。这个星系-- COSMOS Lyman alpha 1，或COLA 1--是在斯巴鲁望远镜上用Hyper Suprime-Cam搜索超亮LAE时发现的。基于从使用DEIMOS摄谱仪的后续光谱学获得的Lyman α线检测，确认其位于z = 6.593。COLA 1是第一个显示多分量莱曼α线轮廓的非常高红移LAE，带有蓝色机翼，这表明它可能位于星系际介质的高度电离区域，并可能有显着的陨石坑。如果这种解释是正确的，那么像COLA 1这样的超亮LAE提供了一个独特的机会来确定这些星系周围的HII区的性质，这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。
2016-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Integral Field Spectroscopy based Hα sizes of local Luminous and Ultraluminous Infrared Galaxies. A Direct Comparison with high-z Massive Star Forming Galaxies
目标。我们研究了局域U/LIRGs和高z质量SFG之间的相似性，通过比较基本的Hα结构特征，如大小和光度（和SFR）面密度，在一个均匀的方式（即相同的示踪剂和大小定义，相似的物理尺度）。方法.我们使用积分场光谱为基础的Hα发射图的代表性样本的54个本地U/LIRGs（66个星系）。从这个初始样本中，我们选择了26个Hα光度（L（Hα））类似于z \sim 2的大质量（即M \ast \sim 10 ^10 M \odot或更大）SFG的天体，并在类似的物理尺度上进行了观测。结果局域U/LIRGs样品中Hα发射区的大小跨度很大，r1/2（Hα）为0.2 ~ 7 kpc。然而，约2/3的Lir > 10 ^11.4 L \odot的局域U/LIRG具有致密的Hα发射（即r 1/2 < 2 kpc）。局部U/LIRGs的比较样本也显示出具有紧凑Hα发射的天体比例（59%）高于高z样本（25%）。这进一步支持了这样一种观点，即在这种光度范围内，恒星形成区的大小是相似SF率的本地和遥远星系之间的一个独特因素。然而，当使用Hα作为局部和高z样本的示踪剂时，差异小于最近使用各种其他示踪剂报告的差异。尽管具有致密Hα发射的星系比例较高，但相当大的一组（\sim 1/3）局域U/LIRG很大（即r 1/2 > 2 kpc）。这些系统显示出聚并前的合并活动，它们在Hα大小、光度和SFR表面密度方面与大…
2012-03-30 astro-ph.CO
Spitzer Quasar and ULIRG Evolution Study (QUEST). IV. Comparison of 1-Jy Ultraluminous Infrared Galaxies with Palomar-Green Quasars
本文报道了用Spitzer红外光谱仪（IRS）对z ~ 0.3$范围内的74个超亮红外星系（ULIRGs）和34个Palomar-Green（PG）类星体的综合研究结果。用六种独立的方法对这些系统中核活度对辐射热光度的贡献进行了定量，这些方法跨越了一个波长范围，平均结果一致性在~ +/-10-15%之间。在ULIRGs中，AGN的平均贡献率约为35- 40%，在“冷”（f25/f60 =< 0.2）光学分类的类HII ULIRGs和LINER ULIRGs中，AGN的平均贡献率约为15-35%，而在温暖的Seyfert 2 ULIRGs和Seyfert 1 ULIRGs中，AGN的平均贡献率分别约为50%和75%。这个数字在PG类星体中超过了~80%。ULIRG属于三种不同的活动星系核类型之一：（1）具有小折射率和大PAH等效宽度的物体是高度星暴主导的;（2）具有大折射率和中等PAH等效宽度的系统具有较大的活动星系核贡献，但仍然倾向于星暴主导;（3）具有小折射率和小PAH等效宽度的ULIRG拥有至少与星暴一样强大的活动星系核。活动星系核在第2类超红外星系中的贡献比其他天体更不确定，我们不能正式排除这些天体代表一种物理上不同类型的超红外星系的可能性。沿着序列（1）-（2）-（3）观察到一种形态趋势，与标准ULIRG-QSO演化情景大体一致，并暗示在合并演化的中间阶段有一个广泛的灭绝高…
2009-05-11 astro-ph.CO
Evolution of the Most Luminous Dusty Galaxies
本文总结了非常明亮的星系（Lir > 10^12太阳光度，0.005 < z < 3.2）的尘埃产生的中红外连续光度，这些星系含有活动星系核（AGN），包括115个遮蔽AGN和60个未遮蔽（1型）AGN。所有的辐射源都用斯皮策红外光谱仪观测到了。在9.7 μ m硅酸盐吸收特征中，光学深度> 0.7的活动星系核被定义为遮蔽活动星系核，而未遮蔽活动星系核则表现为硅酸盐发射。亮度vLv（8 μ m）的尺度为（1+z）^2.6到z = 2.8，对于最明亮的未被遮蔽的活动星系核，亮度vLv（8 μ m）大约大3倍。最明亮的被遮蔽活动星系核的总红外光度（AGN_obscured）太阳光度，标度为log Lir（活动星系核_被遮蔽）= 12.3+-0.25 + 2.6（+-0.3）log（1+z），而对于最明亮的未被遮蔽的活动星系核，尺度为log Lir（AGN 1）= 12.6+-0.15 + 2.6（+-0.3）log（1+z），表明最明亮的活动星系核比最明亮的星暴亮10倍。结果是一致的遮蔽和未遮蔽的活动星系核具有相同的总光度的差异所产生的唯一方向，这样的遮蔽活动星系核观察到通过非常尘埃云灭绝约50%的内在光度在8微米。即使在z > 2.5的情况下没有光度演化，fv（24 μ m）> 0.3 mJy的Spitzer巡天在z ~ 6都能探测到活动星系核。相比之下，z > 3时，即使亮度演化超过…
2009-10-07 astro-ph.CO
VLT-VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies III: the atlas of the stellar and ionized gas distribution
LIRG和ULIRGs在高红移时的数量要比本地的多得多，在红移~1 - 2时控制着恒星形成率密度。因此，它们是了解星系如何在宇宙时间中形成和演化的重要对象。我们的目标是表征恒星连续谱的形态和来自本地源的电离气体（H_alpha）的发射，并研究它们与源的动力学状态和红外光度的关系。我们使用光学（5250 - 7450毫微米）积分场光谱（IFS）数据的38个源的样本，采取了VIMOS仪器，在VLT。我们提出了一个图集的IFS图像的连续发射，H_α发射，和H_α等效宽度的样品。H_α图像经常显示出在连续谱中不可见的扩展结构，如旋臂、潮汐尾、环中的HII区，其距离核区可达几kpc。的连续和H_α图像的形态的基础上的C_{2kpc}参数，它测量的中心2千秒差距内的发射浓度进行了研究。H_alpha图像的C_{2kpc}值高于我们样本中大多数（85%）物体的连续谱值。另一方面，我们样本中的大多数天体（约62%）的H_α发射超过一半在中心2kpc之外。在C_{2kpc}的值和源的红外光度之间没有发现明显的趋势。另一方面，我们的研究结果表明，在提前合并和早期阶段的相互作用的恒星形成比孤立的对象更集中。我们比较了H_α和红外辐射作为恒星形成活动的示踪物。我们发现，即使在考虑红化效应后，用H_α光度法得到的恒星形成率通常低于用红外光度法得到的恒星形成率。
2010-09-02 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
Principal component analysis of the Spitzer IRS spectra of ultraluminous infrared galaxies
本文对119个z<0.35的局部超亮红外星系的Spitzer红外光谱进行了第一主成分分析。本研究的目的是客观和唯一的本地ULIRG人口使用所观察到的光谱中包含的所有信息。我们从数据集的协方差矩阵中推导出前三个主成分（PC），它们占方差的90%以上。第一个PC的特点是粉尘温度和源和粉尘混合物的几何形状。第二个PC是一个纯粹的恒星形成组件。第三个PC代表了恒星形成活动和活动星系核上升之间的反相关。使用前三个PC，我们能够准确地重建样品中的大部分光谱。我们的工作表明，有几个因素是重要的，在表征的ULIRG人口，尘埃温度，几何形状，恒星形成强度，活动星系的贡献等，我们还比较PCA和其他诊断，如6.2微米的PAH发射功能的9.7微米的硅酸盐吸收深度和其他观测值，如光谱类型的比率。
2010-10-19 astro-ph.CO
VLT-VIMOS integral field spectroscopy of luminous and ultraluminous infrared galaxies II. Evidence for shock ionization caused by tidal forces in the extra-nuclear regions of interacting and merging LIRGs
LIRGs是低z宇宙中一类重要的天体，它介于正常的螺旋星系和强相互作用和恒星爆发的ULIRG之间。目前还缺乏对它们的二维物理性质的研究。我们的目标是理解的本质和起源的电离机制在LIRGs的双核区域作为一个功能的相互作用相和L_IR通过使用IFS数据获得的VIMOS。我们的分析基于32个LIRG的25300多个光谱，涵盖了所有类型的形态和整个10^11-10^12 L太阳范围。我们发现了强有力的证据，与系统的动力学状态的明显趋势。具体来说，我们量化的变化与相互作用的相位的几个线的比率表示的兴奋程度。虽然[NII]/Ha比率没有显示任何显著变化，但[SII]/Ha和[OI]/Ha比率在更高级的相互作用阶段更高。我们用诊断图约束了引起核外区电离的主要机制。孤立系主要与年轻恒星引起的电离相一致。在相互作用对和更先进的合并中，大部分核外区域与激波引起的电离一致。这是支持的激发度和电离气体的速度色散之间的关系，我们解释为证据的相互作用的星系和先进的合并，但不是在孤立的星系中的激波电离。这种关系与LIR没有任何依赖关系，说明引潮力在核外区电离激波的起源中起着关键作用。我们还显示了什么似乎是一个共同的[OI]/Ha-sigma关系的相互作用（U）LIRGs的双核电离气体。这需要用更大的ULIRG样本进一步研究。
2010-04-22 astro-ph.CO
The Role of Starburst-AGN composites in Luminous Infrared Galaxy Mergers: Insights from the New Optical Classification Scheme
我们研究了500个红外选择星系的星暴、星暴-活动星系核复合物、Seyfers和LINER的分数随红外光度（L_IR）和合并进程的变化。使用斯隆数字巡天的超大数据集提供的新的光学分类，我们发现，与其他光谱类型相比，在IR选择的样本中LINER的比例很少（< 5%）。LINER中缺乏强红外发射与最近的光学研究相一致，表明LINER中包含的活动星系核吸积率比Seyfert星系低。大多数以前分类的红外发光LINER被归类为星暴AGN复合星系在新的计划。星暴-活动星系核复合物似乎是ULIRG中从星暴到活动星系核光谱演化的“桥梁”。活动星系核相对于星暴活动的相对强度在高红外光度时有显著的增加。在ULIRGs（L_IR >10^12 L_odot）中，星暴-活动星系核复合星系在合并的早期和中期占主导地位，活动星系核星系在合并的最后阶段占主导地位。我们的研究结果是一致的红外发光星系的合并富含气体的螺旋燃料的星暴和活动星系核的模型，并在活动星系核变得越来越占主导地位的最明亮的红外物体的最后合并阶段。
2009-11-19 astro-ph.CO
Major Galaxy Mergers Only Trigger the Most Luminous AGN
通过对活动星系核进行多波长观测，在较宽的热光度（10^{43}< L_{bol}（erg/s<5x 10 ^{46}））和红移（0<z<3）范围内，我们发现活动星系核的光度与经历主要合并的宿主星系的比例之间存在着强的、与红移无关的相关性。也就是说，只有最明亮的活动星系核阶段连接到主要的合并，而不太明亮的活动星系核似乎是由长期的过程。结合这一趋势与活动星系核的光度函数来评估黑洞的整体宇宙增长，我们发现约50%的质量与主要的合并有关，而只有10%的活动星系核的数量，最明亮的，与这些暴力事件有关。我们的研究结果表明，要达到最高的活动星系核亮度-最大质量的黑洞吸积其大部分质量-似乎需要一个主要的合并。由主要合并触发的活动星系核部分的光度依赖性可以成功地解释为什么在椭圆星系的M-σ关系中观测到的散射明显低于螺旋星系。L_{bol} - f_{merger}关系缺乏显著的红移依赖性表明，活动星系核和恒星形成活动随着红移的减少而普遍下降，这是由主要合并频率的下降以及较低红移处气体可用性的减少所驱动的。
2012-09-24 astro-ph.CO
A Chandra observation of the ultraluminous infrared galaxy IRAS 19254--7245 (the Superantennae): X-ray emission from the Compton-thick AGN and the diffuse starburst
我们提出了一个IRAS 19254- 7245的{ \it Chandra}观测，它是一个邻近的ULIRG，也被称为{ \it the Superantennas}。高空间分辨率的{ \it钱德拉}使我们能够解开第一次从嵌入康普顿厚的活动星系核的弥漫星暴辐射。活动星系核的2-10 keV辐射谱符合平坦的幂律（$Γ=1.3$）和类He的Fe K $α$谱线，EW $\sim$ 1.5 keV，与以前的观测结果一致。Fe K $α$谱线轮廓可以被解析为中性6.4 keV谱线和电离6.7 keV（类He）或6.9 keV（类H）谱线的混合。与以前的{ \it XMM-Newton}和{ \it suzaku}观测相比，检测到了变化，证明了铁谱线发射的紧凑尺寸。我们拟合的光谱的星系尺度扩展发射不包括活动星系核和其他亮点源的软热分量与kT~0.8 keV。扩展辐射的亮度比活动星系核的亮度低一个数量级。扩展辐射的基本物理和结构性质与星暴驱动的星系风完全一致（不需要AGN的反馈）。在南核以南8 \arcsec处检测到候选超亮X射线源。如果发射是各向同性的，并且与超天线有关，那么这个离核点源的0.3-10 keV光度为~ $6\times 10^{40}$ erg s $^{-1}$。
2012-04-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Constraints on the AGN Properties in Spitzer-IRS identified z~2 Ultraluminous Infrared Galaxies
我们报告的X射线的限制，20的52个高Z ULIRGs中确定的斯皮策xFLS，以限制其遮蔽。值得注意的是，52个天体的斯皮策-IRS光谱的分解已经表明，大多数是由热尘连续体主导的弱PAH ULIRGs，这是活动星系核的特征。考虑到它们的红移，活动星系核的辐射热光度约为1 e45 - 1 e47 erg/s，与强大的类星体相当。这一点，加上它们的高红外-光学比和通常显著的硅酸盐吸收，强烈支持这些中红外物体是严重模糊的类星体。在X射线能量下，我们勉强检测到两个ULIRG，而其余的只有上限。使用IRS导出的5.8 μ m活动星系核连续体光度作为预期X射线光度的代表，我们发现所有观测到的源必须单独地被高度遮蔽，而未探测到的源的X射线叠加限制表明，大多数（如果不是全部）可能至少是轻度康普顿厚度（NH> 1 e 24 cm-2）。在z~2处的空间密度为~1.4e-7 Mpc-3，这类天体意味着活动星系核被遮蔽部分的下限（即，即使在发光的类星体中，活动星系核在NH之上与NH之下的比值也大于~1.7：1。我们的研究结果，这是基于广泛的多波长的限制，包括斯皮策IRS光谱，应有助于解释类似的对象从更大或更深的中红外调查，其中相当大的不确定性源属性仍然存在，可比的后续行动是不可行的。
2009-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Identifying Luminous AGN in Deep Surveys: Revised IRAC Selection Criteria
斯皮策IRAC选择是识别发光活动星系核的有力工具。然而，对于深层IRAC数据，目前使用的活动星系核选择楔被恒星形成星系严重污染，特别是在高红移。利用大样本的发光活动星系核和高红移恒星形成星系在宇宙，我们重新定义的活动星系核的选择标准，用于深IRAC调查。新的IRAC标准被设计成高度完整和可靠的，并结合了当前AGN选择楔和红外幂律选择的最佳方面，同时排除了通过BzK，DRG，LBG和SMG标准选择的高红移恒星形成星系。在类星体的光度log L（2-10 keV）（ergs/s）> 44时，新的IRAC标准恢复了75%的硬X射线和IRAC探测到的XMM-COSMOS样本，但只有38%的IRAC活动星系核候选者有X射线对应物，在Chandra曝光量为50-160 ks的区域，这一比例上升到52%。X射线叠加单个X射线未探测到的活动星系核候选物，得到硬X射线信号，表明存在严重遮蔽到轻度康普顿厚度的遮蔽（log N_H（cm^-2）= 23.5 +/- 0.4）。虽然IRAC选择恢复了相当大一部分明亮的未遮蔽和遮蔽的活动星系核，但它对低光度和主体主导的活动星系核是不完整的。
2012-01-18 astro-ph.CO
An Extremely Luminous and Variable Ultraluminous X-ray Source in the Outskirts of Circinus Observed with NuSTAR
一个偶然的检测与NuSTAR天文台，我们提出了一个多历元的光谱和时间分析的极端超亮X射线源（ULX）位于郊区的Circinus星系，以下Circinus ULX 5，包括协调的后续观测与XMM牛顿和NuSTAR。这里提供的NuSTAR数据代表了在硬X射线（E>10 keV）下可靠检测到ULX的首批实例之一。圆规座ULX 5在长时间尺度上的变化至少是通量的5倍，并且在我们2013年的观测中处于历史上最明亮的状态（0.3-30.0 keV光度为1.6e40 erg/s）。在这个时期，该源显示出弯曲的3-10 keV光谱，与其他明亮的ULX大致相似。虽然在许多情况下，ULX的光谱成分的解释是不确定的，光谱和时间属性的所有高质量的数据集，目前可强烈支持一个简单的盘日冕模型，让人想起调用的银河系双星，与吸积盘变得更加突出的光度增加。然而，尽管盘的温度和光度在目前探测的所有时间尺度上都有很好的相关性，但观测到的光度遵循T^（1.70+/-0.17），比简单黑体辐射的预期要平坦。Circinus ULX 5所显示的光谱变异性与一些已知的银河系黑洞双星（BHB）在高光度下所观察到的光谱变异性非常相似。这种比较意味着圆规座ULX 5的黑洞质量约为90 Msun。然而，考虑到从银河系BHB吸积盘观察到的不同行为，这个质量估计仍然是不确定的。最后，2013年数据集对任何未检测到的铁吸收特征的限制意味着我…
2013-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Heavily Obscured AGN in High Redshift Luminous Infrared Galaxies
我们利用丰富的多波长的数据，可在钱德拉深场南（CDF-S），包括4毫秒钱德拉观测（最深的X射线数据），以寻找严重模糊的低光度活动星系之间的红外发光星系。特别是，我们得到了一个堆叠的休息帧的X射线光谱的样本的星系装箱在他们的红外光度或恒星质量。我们检测到一个显着的信号在E~1至8千电子伏，我们解释为起源于一个严重模糊的活动星系核在E>5千电子伏的组合与恒星形成过程中，在低能量的组合发射。我们进一步发现，这个活动星系核信号的相对强度随红外亮度的降低而衰减，这表明更明亮的红外光源具有更高的活动星系核分数。总之，这些结果强烈表明，在红外发光星系中存在大量的模糊AGN。使用宿主星系中恒星质量的样本，我们发现M>10^{11} Msun的源在E=6-7 keV处有显著的过量，这与大质量星系中大量被遮蔽的活动星系核人口一致。相比之下，对于质量较小的星系，没有发现活动星系核活动的有力证据。在高能量下的积分强度表明，总黑洞增长的一个重要部分，约22%，发生在严重模糊的系统中，即使在最深的X射线观测中也无法单独检测到。也有迹象表明，低光度，严重模糊的活动星系核的数量并没有随着红移而显着演变，与高光度源的强烈演变形成对比。
2010-09-13 astro-ph.CO
Galactic Winds across the Gas-Rich Merger Sequence II. Lyman Alpha Emission and Highly Ionized O VI and N V Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文是第二个系列的目的是检查气体环境的z $\le$ 0.3类星体和超亮红外星系（ULIRGs）的活动星系核/宿主星系的属性在合并序列的函数。第二篇论文主要研究了用HST/COS观测的ULIRG中高电离气体外流的示踪物Ly $α$发射和O VI、N V吸收特征。在19个ULIRG中的15个中检测到LY $α$发射，并且在14个清晰的LY $α$检测中的12个显示出具有蓝移速度质心和/或机翼的发射。Ly $α$发射的等效宽度随活动星系核光度和活动星系核辐射热分数的增加而增加。的蓝移的Ly $α$发射正相关的[O III]发射，后者跟踪电离气体流出。在活动星系核较强和外流速度较大的天体中，Ly $α$逃逸分数往往稍大，但它们与星云线红化无关。在12个具有良好连续信噪比的ULIRG中，其中6个鲁棒地检测到O VI和/或N V吸收特征，所有这些都是蓝移的，指示流出。在组合ULIRG $+$类星体样品中，在X射线弱源或吸收源中更频繁地检测到流出。在X射线弱源中，外流的吸收等效宽度、速度和速度色散也较高。流出物的性质与活动星系核或宿主星系的性质之间没有其他明显的相关性。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Starburst or AGN Dominance in Submillimetre-Luminous Candidate AGN?
人们普遍认为，超亮红外（IR）星系和活动星系核（AGN）的活动是由星系相互作用和合并触发的，其活动峰值出现在z~2处，那里的亚毫米星系比当地的超亮红外星系多数千倍。在这幅演化图景中，亚毫米星系（SMG）将拥有一个活动星系核，活动星系核最终将成长为一个强大到足以吹走所有气体和尘埃的黑洞（BH），留下一个光学发光的类星体。为了探索这一进化序列，我们集中在“缺失环节”的来源，这表明强烈的星爆（SB）和活动星系核的签名，以确定如果SB是主要的电源，即使在SMG时，我们有证据表明，活动星系核是目前从他们的IRAC颜色。确定活动星系核是否存在的最好方法是用斯皮策IRS在中红外波段寻找它们的特征，因为即使是深X射线观测也常常无法识别出活动星系核存在于尘埃遮蔽的SMG中。我们提出了我们的审计结果的恒星形成和活动星系核之间的能量平衡在这个特殊的子人口的SMG-在BH已经明显增长，开始加热尘埃排放。
2010-01-20 astro-ph.CO
The aperiodic variability of the Ultraluminous X-ray source in NGC 5408
超亮X射线源正在吸积黑洞，这可能是中等质量黑洞（IMBH）存在的有力证据，理论研究提出存在，但迄今为止还没有确定的检测（作为一个类别）。本文分析了XMM-Newton提供的NGC 5408中ULX的最佳X射线定时和光谱数据。主要目的是研究声源的宽带噪声变化。我们发现了一个反相关的分数均方根变异性与强度的源，类似于黑洞双星在硬态。
2012-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Ultraluminous Supersoft Source in a Dwarf Galaxy of Abell 85: An Intermediate-Mass Black Hole Candidate
我们使用钱德拉X射线观测资料研究了大量矮星系样本，目的是探测吸积中质量黑洞（IMBHs）。IMBH预计居住在矮星系中，并在光度和X射线光谱方面产生特定的特征。我们报告的X射线源的发现与阿贝尔85矮星系，符合IMBH的描述。主星系的恒星质量估计为2 $\times$ 10 $^8$ $M_\odot$，这使得它成为可能容纳吸积黑洞的质量最小的星系之一。该源在1 keV以下的软带中被检测到，而在更高的能量下未被检测到。X射线光度为$\approx$ 10 $^{41}$ erg s $^{-1}$，比最明亮的恒星质量超软发射体高出近三个数量级。从星系恒星质量与黑洞质量的关系，我们估计质量是在中间制度。另一种产生中等质量的方法依赖于超软发射预计与高吸积率相关的事实，接近爱丁顿极限。我们认为，所观察到的X射线源从银河系中心（$\approx$ 1.8千秒差距）的偏移是由于星系的相互作用，我们提出的证据，从文献中支持的黑洞活动和星系之间的相互作用。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies II. 2D extinction structure and distance effects
基于VLT-SINFONI积分场光谱获得的近红外Pa_a、Br_d和Br_g谱线比值，对局域（z<0.1）（U）LIRGs样品进行了（亚）千秒差距尺度的二维内消光研究。物体的二维消光（Av）分布图区域为~ 3x 3 kpc（LIRGs）和~ 12 x12 kpc（ULIRGs），平均角分辨率（FWHM）分别为~0.2 kpc和~0.9 kpc。个别的Av星系分布显示出一个非常密集的尘埃结构，已经达到了千秒差距以下的尺度，LIRG的Av值（每个星等）从1到20等不等，ULIRGs的Av值从2到15等不等。作为一个类别，LIRG和ULIRG子样本的分布中值分别为Av=5.3 mag和Av=6.5 mag。我们评估了在消光测量中星系距离的影响，它是光谱线性尺度（以千秒差距为单位）的函数（即由于观测的有限角分辨率）。如果局域LIRGs中的气体/尘埃和恒星形成区的分布（63 Mpc，平均40 pc/spectrum）对于更大距离的星系是相同的，在我们的ULIRG样本的平均距离下，基于发射线比率的观测中值Av值将低0.8倍（328 Mpc，0.2 kpc/spectrum），而对于距离超过800 Mpc（0.4 kpc/spectrum）的星系，因子约为0.67。这种距离效应对推导高z恒星形成星系的内禀消光以及随后的恒星形成率、恒星形成面密度和基于H_α线通量的KS-定律等性质具有重要意义。如…
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the association of the ultraluminous X-ray sources in the Antennae galaxies with young stellar clusters
附近星系中超亮X射线源（ULX）的性质是一个有争议的问题。其中一个流行的假设是，它们与中等质量黑洞以亚爱丁顿速率的吸积有关。另一种可能性是在高质量X射线双星中以超爱丁顿速率吸积的恒星质量黑洞。在本文中，我们发现了一个非常显着的关联最亮的X射线源在银河系和星团。另一方面，我们表明，大多数的X射线源位于这些集群之外。我们研究集群与ULXs使用ESO甚大望远镜光谱和哈勃空间望远镜的数据与理论的进化轨迹，并确定其年龄低于6百万年。这意味着ULX的前身质量肯定超过30倍，有些天体更接近100倍太阳质量。我们还估算了靠近亮度较低的X射线源（亮度范围为3 × 10^38 < L_X < 10^39 erg/s）的星团的年龄，发现它们中的大多数都小于1000万年，因为它们被强的H $α$辐射所包围。这些发现是一致的想法，即大多数ULX是大质量的X射线双星，已被抛出的过程中形成的星团的几个机构遇到，并在同一时间排除的建议，大多数ULX是中等质量的黑洞。
2013-04-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tracing the Evolution of Ultraluminous Infrared Galaxies into Radio Galaxies with Low Frequency Radio Observations
我们目前的无线电观测超亮红外星系（ULIRGs）使用巨型米波射电望远镜（GMRT），并将它们与档案多频观测，以了解是否ULIRGs是在本地宇宙中的强大的射电大声星系的祖先。超红外类星体的特点是红外线光度大（$L_{IR}>$ 10 $^{12}$ L $\odot$），尘埃质量大（$\sim10^{8}M_{\odot}$），恒星形成活跃（恒星形成速率$\sim$ 10-100 $M_{\odot}~$ yr $^{-1}$）。研究表明，它们代表了富含气体的螺旋星系合并的最后阶段。它们的光度可以归因于星暴活动和活动星系核（AGN）。我们研究了13个ULIRG样本，这些样本通过1.28~GHz的GMRT观测数据光学识别了活动星系核特征。我们的目标是解决任何核心喷流结构或核扩展，从而检查是否ULIRGs正在演变成无线电响亮的椭圆。我们的深，低频观测显示只有一个源的边际扩展。然而，9个ULIRG的综合无线电频谱表现出类似于GPS/CSS/CSO/年轻射电源的特征。估计的光谱年龄为0.4至20百万年，表明它们是年轻的射电源和可能的射电星系的祖先。因此，我们的结论是，虽然大多数ULIRG不显示kpc尺度的扩展无线电发射与核活动，其无线电频谱能量分布确实显示年轻的射电星系的签名。
2021-02-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The most luminous H$α$ emitters at z~0.8-2.23 from HiZELS: evolution of AGN and star-forming galaxies
我们使用新的近红外光谱观测来研究z~0.8-2.23处最明亮的Hα（Ha）发射体的性质和演化，这些发射体在此期间在数密度上发生了强烈的演化，并将它们与更典型的Ha发射体进行了比较。我们用$L_{Hα}>L_{Hα}^*$研究了59个发光的Ha发射体，每个红移切片在z~0.8，1.47和2.23处大致相等地分裂，来自HiZELS和CF-HiZELS调查。我们发现，总的来说，30 $\pm$ 8%是活动星系核（80 $\pm$ 30%的活动星系核是宽线活动星系核，BL-AGN），我们发现在误差范围内，活动星系核部分几乎没有红移的演化。然而，活动星系核部分强烈增加与哈光度和相关最好的$L_{Hα}/L_{Hα}^*(z)$。虽然$L_{Hα}<L_{\rm Hα}^*(z)$ Ha发射体主要由恒星形成星系（>80%）主导，但在任何宇宙时间，最明亮的Ha发射体（$L_{Hα}>10L_{Hα}^*(z)$）基本上都是BL-AGN。使用我们的活动星系核净化的明亮的恒星形成星系的样本，并整合到一个固定的哈光度，我们发现一个因子的恒星形成率密度从z=0到z=2.23的~ 1300倍的演变。这比典型的Ha恒星形成星系的演化要强得多，并且与用于选择“超亮”红外星系和/或亚毫米星系的恒定光度切割的演化一致。考虑到在典型的哈光度的演变，我们表明，最强烈的恒星形成哈选择星系在任何时代（$L_{Hα}>L^…
2016-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star-Formation in the Ultraluminous Infrared Galaxy F00183-7111
我们报道了用澳大利亚望远镜紧凑阵列探测到F00183-7111中的分子CO（1-0）气体，F00183-7111是已知的最极端的超亮红外星系之一。我们从CO（1-0）线测量到F00183-7111的红移为0.3292，并估计00183中分子气体的质量为1 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$。我们发现F00183-7111主要是由活动星系核提供动力的，只有$\sim$总光度的14%是由恒星形成贡献的（SFR $\sim$ 220 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。我们还提供了F00183-7111的光学图像，它显示了向东的延伸。我们使用无线电连续观测在这个扩展中搜索恒星形成，但没有检测到任何。这表明恒星的形成可能主要是核的。这些观测结果为一个模型提供了额外的支持，在这个模型中，ULIRGs的无线电发射是由恒星形成的强烈爆发和嵌入其核心的无线电大声活动星系核提供动力的，两者都是由富含气体的星系合并引发的。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Spitzer Study of Interacting Luminous and Ultra-Luminous Infrared Galaxies
我们用斯皮策太空望远镜对28个发光星系（11 < log（LIR/L_odot）< 12，LIRGs）和超发光红外星系（log（LIR/L_odot）> 12，ULIRGs）进行了巡天。许多这样的星系被发现成对或协会，并由核活动或恒星形成提供动力（Sanders & Mirabel 1996）。我们的主要目标是了解恒星暴增和活动星系核在相互作用系统中的相对重要性。在这些相互作用的星系中活动星系核和恒星暴增的频率与它们的光度有关吗？活动星系核的合并阶段和频率的重要性是什么？我们提出了我们的结论和诊断图的基础上观察到的近红外线和比较研究仅基于光学数据。
2012-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Correlation between Galaxy Mergers and Luminous AGN
目前还不清楚是什么触发了活动星系核（AGN）的活动，但星系合并被怀疑是推动活动的主要机制之一。利用各种地面望远镜拍摄的深空光学图像，我们研究了39个明亮活动星系核（M $_{R}\, \lesssim$ -22.6等）中的星系合并比例为$z \leq$ 0.3（中位红移为0.155），其中的宿主星系通常被认为是早型星系。通过目视检查的图像，我们发现，17的39个活动星系核宿主星系（43.6%）显示的证据，目前或过去的合并，如潮汐尾，壳，和扰动形态。为了看看这个分数是否异常高，我们还检查了斯隆数字巡天（SDSS）Strip 82数据中正常早期星系的合并分数（中值红移为0.04），其中表面亮度极限与我们的成像数据相当。为了校正与两个样本的红移差异有关的影响，我们进行了图像模拟，把一个亮点源作为一个人工活动星系核的图像中的SDSS早型星系，并把它们放在红移的活动星系核。在这个模拟活动星系核的真实样本中，合并分数只有$\sim 5 - 15\%$（$1/4$到$1/8$）。我们的结果强烈地表明，明亮的活动星系核活动与星系合并。
2015-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kiloparsec-scale outflows are prevalent among luminous AGN: outflows and feedback in the context of the overall AGN population
本文报道了16个z<0.2的2型活动星系核（AGN）的[O III] 4959，5007和H β发射线的积分场单位（IFU）观测结果。我们的目标是从一个约束良好的母样本24,000 AGN，使我们可以把我们的观察到的背景下，整个AGN人口。我们的目标是无线电安静的恒星形成率（<~[10-100] Msol/yr），这与正常的恒星形成星系一致。我们解耦的星系动力学和合并流出的运动学。我们发现在所有目标中存在高速电离气体（速度宽度为600-1500 km/s，最大速度<=1700 km/s），观测到的空间范围>~（6-16）kpc，并观测到球形外流和双极超气泡的特征。我们表明，我们的目标是代表z<0.2，发光（即，L（[O III]）> 5 × 10^41 erg/s）的2型活动星系核，电离外流不仅普遍，而且在>=70%（3 σ置信度）的情况下，它们在千秒差距尺度上得到了扩展。我们的研究表明，银河系范围内的能量外流并不局限于最极端的恒星形成星系或射电发光活动星系核;然而，在超亮红外星系中的类星体中，最极端的外流速度可能发生率更高。恒星的形成和活动星系核的活动似乎是积极可行的驱动外流，我们没有发现明确的证据，有利于一个过程中的其他。虽然高度不确定，我们得出的质量流出率（通常约10倍的SFR），动能（约0.5-10%的L[AGN]）和动量率（通常> 10- 20 x L[AGN]/c）与理…
2014-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Evidence of Energetic Feedback in Distant Galaxies: A Galaxy Wide Outflow in a z~2 Ultraluminous Infrared Galaxy
星系形成的主要模型需要大规模的能量外流来调节遥远星系及其中心黑洞的生长。然而，目前在高红移下对这一假设的观测支持主要限于罕见的z>2射电星系。利用Gemini-North NIFS积分场单元（IFU）对一个z~2超亮红外星系（L_IR>10^12太阳光度）的[OIII]辐射进行了观测，该星系具有光学识别的活动星系核（AGN）。高速度和宽[OIII]发射的空间范围（~4-8 kpc）与z>2射电星系中发现的一致，表明在星系群中存在大规模的能量外流，可能比遥远的射电星系更常见。这个系统的低射电光度表明射电明亮的喷流不太可能是驱动外流的原因。然而，估计产生大规模外流信号（约3000万年以上约10^59尔格）所需的能量输入，可以由活动星系核和/或强烈恒星形成过程中产生的超新星风辐射驱动的风提供。驱动外流所需的能量注入与星系球体的估计结合能相当，这表明它可以对星系的演化产生重大影响。我们认为，在这个系统中观察到的外流可能是比较典型的高红移ULIRG人口和讨论这些意见的影响星系形成模型。
2009-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dust-to-Gas Ratio and the Role of Radiation Pressure in Luminous, Obscured Quasars
在中等光度活动星系核的局部（$z\lesssim0.1$）样品中，没有高爱丁顿比、被遮蔽的活动星系核（AGN），一般被解释为是由于尘埃气体上的辐射压力控制了核（$\lesssim10$ pc）遮蔽的水平。然而，非常高的吸积率经常报告在遮蔽类星体在更高的光度，可能需要一个不同的反馈机制。我们编译的X射线，光学，红外，和submm选定的活动星系核在类星体光度的样本的遮蔽和爱丁顿比的约束。在局部宇宙中，中等亮度、被遮蔽的活动星系核有一系列较低的爱丁顿比（$f_{\rm Edd} \sim 0.001-0.1$），而在$z\sim3$之外，最明亮的（$L_{\rm bol} \gtrsim 10^{46} $ erg s $^{-1}$）红外/亚毫米亮、被遮蔽的类星体通常有很高的爱丁顿比（$f_{\rm Edd} \sim 0.1-1$）。这种明显缺乏辐射压力反馈的发光遮蔽类星体很可能与AGN的时间尺度相结合，这样，由于类星体最明亮的时间尺度很短，所以可以看到更高比例的发光遮蔽类星体。采用类星体演化的情况下，扩展（$\sim10^{2-3}$ pc）的遮蔽可能会与较短的时间尺度一起工作，以解释所观察到的部分模糊，发光的类星体，而辐射压力驱动的外流将慢慢清除这种材料在AGN的寿命。
2021-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
