Dust-Enshrouded AGN can Dominate Host-Galaxy-Scale Cold-Dust Emission
冷尘埃（T~20- 40 K）的长波红外辐射被广泛认为是恒星形成的可靠示踪剂，即使在明亮的活动星系核（AGN）存在的情况下也是如此。基于星团活动星系环的辐射转移模型，来自环的热尘埃辐射对$λ\ga100$ \micron的星系光谱能量分布的贡献可以忽略。然而，这些模型不包括活动星系核加热的主星系尺度的弥漫尘埃，这可能有远红外（FIR）的颜色可比的冷弥漫尘埃加热的恒星。为了量化活动星系核加热对$λ\ga100$ \micron的宿主星系尺度冷尘埃排放的贡献，我们对模拟的星系合并进行了尘埃RT计算，包括和排除它所承载的明亮活动星系核。通过区别的SED产生RT计算与AGN，否则是相同的，我们量化的FIR冷尘埃排放所产生的完全从再处理AGN光子。在极端的情况下，活动星系核加热的主星系尺度尘埃可以使星系积分的远红外线通量密度增加2-4倍;假设没有活动星系核的贡献，从远红外线光度计算的恒星形成率可以高估真实值。由于这些系统的远红外线颜色类似于那些纯粹的恒星形成星系和红比环面模型，宽带SED分解可能是不够的解纠缠的贡献的恒星和严重的尘埃笼罩AGN在最红外发光的星系。我们演示了如何kpc尺度分辨观测可用于确定深深的尘埃笼罩AGN冷FIR颜色时，光谱和/或X射线探测方法不可用。
2021-07-26 astro-ph.GA
Using cm Observations to Constrain the Abundance of Very Small Dust Grains in Galactic Cold Cores
在这个分析中，我们说明了如何相对较新的发射机制称为旋转尘埃可以用来表征尘埃颗粒在星际介质。我们证明了这一点，通过使用旋转的尘埃排放观测，以限制非常小的尘埃颗粒（$\lesssim$ 10 nm）在银河系冷核样本的丰度。使用的物理性质的核心在我们的样品作为输入到旋转的尘埃模型，我们预测的预期水平的发射波长为1厘米的四个不同的非常小的尘埃颗粒丰度，我们通过比较1厘米CARMA观测约束。对于我们所有的核心，我们发现一个非常小的颗粒耗尽，我们认为这是由于晶粒生长的过程。这项工作代表了第一次旋转的尘埃排放已被用来限制星际尘埃颗粒的物理性质。
2015-11-20 astro-ph.GA
Galactic cold cores II. Herschel study of the extended dust emission around the first Planck detections
在银河系冷核项目中，我们正在对普朗克卫星探测到的冷星际云进行赫歇尔光度观测。作为赫歇尔科学演示阶段（SDP）的一部分，观察到的三个领域提供了对这些来源性质的第一次一瞥。我们研究的领域内的尘埃排放的属性。我们确定的灰尘亚毫米不透明度，寻找灰尘光谱指数的空间变化的迹象，并估计如何明显的变化的参数可能会受到不同来源的不确定性。我们使用赫歇尔观测，其中表面亮度标度的零点是在普朗克卫星数据的帮助下设置的。我们得出的色温和列密度图的地区，并确定通过比较消光测量的尘埃不透明度。通过同时拟合色温和尘埃光谱指数值，我们寻找表观尘埃特性的空间变化。用一个简单的辐射转移模型，我们估计在多大程度上这些可以解释的视线温度变化，而不改变尘埃颗粒的属性。对尘埃排放的分析揭示了与普朗克源一致的冷而稠密的云，并证实了这些探测。由此得到的尘埃不透明度在kappa（250 μ m）~0.05 - 0.2 cm^2/g的范围内变化，在高气柱密度的区域优先观察到较高的值。平均尘埃光谱指数β为~1.9 - 2.2。有迹象表明，β值向最冷的地区增加。光谱指数下降强烈附近的内部热源，但根据辐射转移模型，这可以解释的视线温度的变化，而不改变尘埃的属性。
2011-01-15 astro-ph.GA
Untangling the Galaxy I: Local Structure and Star Formation History of the Milky Way
盖亚DR2在测量太阳附近恒星的距离和运动学方面提供了前所未有的精度。通过在DR2的5维数据集（3d位置+ 2d速度）上应用无监督机器学习，我们在1 kpc和$|b|<30^\circ$（其中许多是以前未知的）内识别出许多集群，关联和共同移动的群体。我们用$\sim$ 0.15 dex的精度估计它们的年龄。这些星系群中有许多看起来是平行的或弦状的，方向与银河平面平行，有些星系群的长度跨越数百pc。这些弦中的大多数都没有中心星团，这表明它们的结构是原始的，而不是潮汐剥离或动力学处理的结果。最年轻的弦（$<$ 1亿年）垂直于本振臂，而较老的弦似乎是其他几个臂状结构的残余，目前无法用尘埃和气体追踪。从群体和弦的合奏测量的速度色散随年龄的增加，表明动态加热的时间尺度为$\sim$ 3亿年。这个时间尺度也与弦的数量开始减少的年龄相一致，而更紧密的群体中的数量继续增加，这表明动力学过程正在破坏弱束缚的弦数量，只留下单个的星团在最古老的年龄被识别。这些数据揭示了当地的星系结构和大规模的云崩溃的新的光。
2019-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling and predicting the shape of the far-infrared to submillimeter emission in ultra-compact HII regions and cold clumps
尘埃的性质很可能受到尘埃颗粒演化环境的影响。例如，对冷团簇（7 K- 17 K）的一些分析表明，聚集过程在稠密环境中是有利的。然而，在长波长（$λ$ $>$ 300 $μ$ m）下研究暖（30 K-40 K）尘埃辐射一直受到限制，因为很难将远红外到毫米（FIR-mm）光谱覆盖范围和高角分辨率结合起来观测暖尘埃颗粒。使用Herschel数据从70到500 $μ$ m，这是Herschel红外银河系（Hi-GAL）调查的一部分，结合1.1毫米的数据从Bolocam银河系平面调查（BGPS），我们比较了两种类型的环境中的排放：超紧凑HII（UCHII）地区，和冷分子团（表示为冷团）。通过这种比较，我们测试了粉尘排放模型在FIR到毫米域，再现在扩散介质中的排放，在这两个环境（UCHII地区和冷团块）。我们还研究了它们预测银河系尘埃排放的能力。我们确定了12个UCHII区域和12个冷团的发射光谱，并使用最近的两能级系统（TLS）模型和三组参数和所谓的T- $β$（温度-尘埃发射率指数）唯象模型（$β$设置为1.5，2和2.5）推导出尘埃温度（T）。我们首次在温暖地区测试了TLS模型的适用性。这一分析表明，在寒冷和温暖的环境之间的粉尘排放的不同趋势是可见的，通过粉尘发射率指数的变化。然而，使用标准参数，TLS模型能够再现在寒冷和温暖地区观察到的光谱行为，从单独的尘埃温度的变化，而T- $β$模…
2014-10-03 astro-ph.GA
Cold condensation of dust in the ISM
实验研究了辉石和橄榄石组成的复杂硅酸盐在分子云中的凝结。为此目的，包括耐火元素的分子物种被迫在代表星际介质中幸存尘埃颗粒的冷表面的冷基底上增生。在约12 K的温度下，无定形和均匀的镁铁硅酸盐的有效形成已被监测的红外光谱。在星际介质中，这种凝聚过程的气态前体是由超新星激波中的尘埃颗粒侵蚀形成的。在实验室中，我们蒸发玻璃状硅酸盐尘埃类似物，并将释放的物质嵌入氖冰基质中，这些基质已被光谱学研究，以确定冷凝固体硅酸盐的分子前体。可以注意到星际硅酸盐的10微米带和低温硅质冷凝物的10微米带之间的声音重合。
2015-02-02 astro-ph.GA
A Herschel Search For Cold Dust in Brown Dwarf Disks: First Results
我们报告了{ \it Herschel}计划的初步结果，该计划旨在寻找年轻棕矮星样本周围冷尘埃的远红外辐射。在我们的调查中，前三个对象都在70 \micron检测到，我们报告的第一次检测到一个褐矮星在160 \micron。通量密度与这些物体周围外部圆盘中大量冷尘埃的存在相一致。我们用两种不同的辐射转移代码模拟了SED。我们发现，广泛的模型参数提供了一个合理的适合的SED的，但除了我们的70 \micron，特别是160 \micron \检测使强大的下限被放置在磁盘质量，因为大部分的质量是在外盘。我们发现可能的椎间盘质量范围为几个$\times 10^{-6}$到$10^{-4}$ \msun。我们的模型提供了一个很好的适合SED的，不需要灰尘沉降。
2011-10-20 astro-ph.GA
Lurking systematics in predicting galaxy cold gas masses using dust luminosities and star formation rates
我们使用星系从赫歇尔参考调查评估常用的间接预测的冷气质量。我们使用红外尘埃排放和气体耗尽时间方法校准冷中性原子和分子气体的预测，这些方法是自洽的，具有约20%的准确度（在总冷气体质量的预测中具有最高的准确度）。然而，适度的系统残留依赖性被发现在所有的校准，这取决于分子和原子气体之间的分区，并可以超过/低于预测气体质量高达0.3dex。正如预期的那样，基于尘埃的估计在预测总气体质量方面最好，而基于耗尽时间的估计只能预测（恒星形成）分子气体质量。此外，我们建议在将这些预测应用于高z星系时要谨慎，因为当对主导气相做出不正确的假设时，可能会出现显著的（0.5dex或更多）误差。使用预测的气体质量导出的任何标度关系可能与所使用的校准比与实际观察到的星系更密切相关。
2018-01-26 astro-ph.GA
Temperature Variations of the Cold Dust in the Triangulum Galaxy M33
我们提出了宽视场1.1毫米连续成像的附近的螺旋星系M 33，进行与AzTEC测辐射热计相机ASTE。结果表明，在T ~20 K范围内，1.1mm通量能跟踪尘埃的分布.结合160 μ m远红外成像，我们得到了银河系半径为~7 kpc的尘埃温度分布，空间分辨率为~100秒差距。虽然1.1毫米的流量主要是在恒星形成区附近观察到的，但我们发现一个平滑的径向温度梯度从~20 K下降到~13 K，与赫歇尔卫星最近的结果一致。进一步比较个别地区的冷尘埃温度和Ks带亮度之间的强相关性，但不与电离通量。观测结果表明，在几百秒差距尺度下，冷尘埃的主要热源是由于非OB星，即使与恒星形成区有关。
2011-06-10 astro-ph.GA
Dust properties in the cold and hot gas phases of the ATLAS3D early-type galaxies as revealed by AKARI
早型星系（ETG）中尘埃在冷、热气相中的性质是理解ETG演化的关键。因此，我们进行了系统的研究，在当地ETG的大样本的尘埃，集中在尘埃和分子，原子和X射线气体的星系，以及它们的环境之间的关系。我们估计的尘埃温度和质量的260 ETG的ATLAS 3D调查，使用适合他们的光谱能量分布主要是从AKARI测量。我们还使用文献测量的冷（CO和HI）和X射线气相。我们的ETG显示它们的尘埃和恒星质量之间没有相关性，这表明恒星和/或X射线气体中尘埃破坏的尘埃生产效率低下。ETG的全球尘埃-气体质量比通常低于晚型星系，这可能是由于ETG中缺乏尘埃的HI包层。在室女星系团的ETG中，它们也比星系团和场ETG中的高，但仅在星系的中心部分测量到的相同的比率与星系环境无关。慢速旋转的ETG比快速旋转的ETG具有更低的尘埃质量。在快速旋转的ETG中，尘埃质量和X射线光度是相关的，其恒星形成率也与X射线光度相关。在快速旋转的ETG中，尘埃和X射线之间的相关性似乎是由残余恒星形成引起的，而慢速旋转的ETG可能进化得很好，从而耗尽了它们的尘埃。这些结果似乎与ETG的假设演化一致，即快速旋转的ETG由晚型星系合并和相关的凸起生长形成，而缓慢旋转的ETG由快速旋转的ETG（干）合并形成。中心冷致密气体似乎对冲压压力剥离有弹性，这表明室女星系团ETG可能不会受到强烈的相关恒星形成抑制。
2018-12-22 astro-ph.GA
A controlled study of cold dust content in galaxies from $z=0-2$
在$z=1-3$，新恒星的形成主要是由尘埃星系，其远红外辐射表明它们含有比类似光度的本地星系更冷的尘埃。我们利用以下资料探讨了相似星系红外辐射随宇宙时间演化的原因：1）来自GOALS $(L_{\rm IR}=10^{11}-10^{12}\,L_\odot)$的本星系; 2）来自5 MUSE的$z\sim0.1-0.5$的Galerian（$L_{\rm IR}=10^{10}-10^{12}\,L_\odot$）; 3）来自GOODS和Spitzer xFLS的跨越$z=0.5-3$的红外发光星系（$L_{\rm IR}>10^{11}\,L_\odot$）。所有样品都有斯皮策中红外光谱，赫歇尔和地面亚毫米成像覆盖了整个红外光谱能量分布，使我们能够鲁棒地测量每个星系的$L_{\rm IR}^{\rm\scriptscriptstyle SF}$，$T_{\rm dust}$和$M_{\rm dust}$。尽管有类似的红外光度，$z>0.5$尘埃恒星形成星系的尘埃质量要高出5倍，温度要低5 K。尘埃质量的增加与红移气体分数的增加有关，我们没有观察到恒星质量或恒星形成效率的类似增加。$L_{160}^{\rm\scriptscriptstyle SF}/L_{70}^{\rm\scriptscriptstyle SF}$是$T_{\rm dust}$的替代物，与$L_{\rm IR…
2017-06-01 astro-ph.GA
Dust in a compact, cold, high-velocity cloud: A new approach to removing foreground emission
由于孤立的高速云（HVC）被发现在距离银河系辐射场很远的地方，并且因为它们具有太阳下的金属丰度，所以在这些结构中没有检测到尘埃。在这项研究中的一个关键问题是去除前景粉尘排放。使用Effelsberg-Bonn HI巡天和普朗克远红外数据，我们研究了一个明亮，寒冷，clusified HVC。这种云显然与周围介质相互作用，因此很有可能形成尘埃。为了消除当地的前景灰尘排放，我们使用了正规化，广义线性模型，我们显示这种方法相对于其他方法的优势。为了估计的灰尘发射率的HVC，我们建立了一个简单的贝叶斯模型与温和的信息先验进行线拟合，而不是一个普通的线性最小二乘法。我们发现，前景可以准确和鲁棒的建模与我们的方法，主要是有限的宇宙红外背景。尽管有这种改进，我们没有检测到任何显着的灰尘排放从这个有前途的HVC。尘埃发射率的3 σ上限比银河系星际介质的典型值低一个数量级。
2015-12-29 astro-ph.GA
Modelling the cold dust in nearby spiral galaxies with radiative transfer
宇宙尘埃颗粒是构成星际介质的基本成分之一。尽管尘埃颗粒对总质量预算的贡献很小，但它们在星系的物理和化学演化中发挥着重要作用。在过去的几十年里，从紫外线到远红外线的大量多波长数据大大增加了我们对附近星系尘埃性质的了解。然而，光谱的一个区域，毫米范围，仍然相对未被探索。得益于NIKA2仪器和我们的辐射转移框架在毫米范围内观测到的新的高分辨率数据，我们的目标是坚定地确定非常冷的尘埃（<15 K）的物理特性，并量化毫米范围内不同发射机制的重要性。我们已经开发了一种使用尘埃辐射转移建模的方法，并将其应用于一小组正面螺旋星系。新的NIKA2数据与我们的辐射转移技术相结合，将提供正确的条件，在相当大的空间分辨附近星系样本中生成星光和尘埃之间相互作用的精确模型。
2021-11-02 astro-ph.GA
Dust/ice mixing in cold regions and solid-state water in the diffuse interstellar medium
在寒冷的宇宙环境中，冰是从硅酸盐尘埃中物理分离出来的，还是与单独的硅酸盐部分混合在一起，这一点还不得而知。然而，不同的晶粒模型给出了非常不同的晶粒组成和温度。本研究的目的是比较实验室硅酸盐颗粒/水冰混合物的中红外光谱与天文观测，以评估星际和星周环境中存在的尘埃/冰混合物。实验室的数据可以解释观测假设合理的质量平均温度的原恒星信封和原行星盘表明，相当大一部分的水冰可能与硅酸盐颗粒混合。基于实验室数据和红外观测的结合，我们提供了在弥漫的星际介质中存在固态水的证据。我们的研究结果对未来试图调查宇宙尘埃颗粒类似物的实验室研究以及未来试图确定不同天体物理环境中颗粒的结构，成分和温度的观测具有影响。
2020-08-25 astro-ph.GA
The cold gas and dust properties of red star-forming galaxies
我们研究了一个名为“红色不匹配星系”的红色恒星形成星系样本的冷气体和尘埃性质。“我们从低红移星系的代表性样本中收集单碟CO观测和HI观测，以及我们自己的JCMT CO观测红色失配。我们还获得SCUBA-2 850微米观测这些星系的一个子集。有了这些数据，我们比较的分子气体，总冷气体，和灰尘的红色不适合对他们的蓝色对应物（“蓝色活性”）考虑到使用生存分析技术的非检测性能。我们比较这些属性在固定位置的日志SFR日志M* 平面，以及与恒星形成的主要序列的偏移。与蓝色活性物质相比，红色不匹配物质的分子气体耗尽时间稍长，总气体耗尽时间相似，分子和总气体质量分数明显较低，尘埃与恒星质量比较低，尘埃与气体比相似，并且在$\log M_\mathrm{mol}$ - $\log M_\star$平面上的斜率明显更平坦。我们的研究结果表明，红色不适合作为一个人口可能会淬火由于天然气供应短缺。
2022-08-24 astro-ph.GA
Cold dust and stellar emissions in dust-rich galaxies observed with ALMA: a challenge for SED-fitting techniques
在过去的几年里，ALMA已经探测到了富含尘埃的星系，它们的冷尘埃发射在空间上与紫外静止帧发射无关。这代表了一个挑战，建模他们的光谱能量分布与代码的基础上的恒星和尘埃成分之间的能量预算。我们要验证的有效性的能量平衡模型的样本上观察到的星系从紫外线的亚毫米静止帧与ALMA和破译什么信息可以可靠地检索从分析的完整的SED和从波长的子集。我们选择了17个在z~2的源，在Hubble超深场和GOODS- South场中，用ALMA和Herschel探测，并对其进行了UV到NIR。静止帧辅助数据可用。我们适合的数据与CIGALE探索不同的配置尘埃衰减和恒星形成的历史，考虑到完整的数据集或减少到恒星和尘埃排放。我们比较估计的尘埃光度，恒星形成率和恒星质量。恒星连续光谱与星暴衰减定律的单独拟合只能再现Herschel和ALMA观测到的尘埃总光度的50%。这种赤字被认为是一致的，在宇宙领域估计类似的数量，并发现增加与特定的恒星形成率。当引入不同的衰减规律时，恒星和尘埃的组合SED拟合得很好。对于那些冷尘埃分布比星光密度小的星系，需要有较浅的衰减曲线。恒星质量的估计受到衰减定律的选择的影响。只要尘埃光度是可用的，恒星形成率的估计是稳健的。绝大多数的星系都在恒星形成星系的平均主序列之上，其中一个来源是强烈的星暴。
2019-10-19 astro-ph.GA
Variations between Dust and Gas in the Diffuse Interstellar Medium. 2. Search for Cold Gas
星际云的内容，特别是弥漫分子气体的存量，仍然不确定。我们确定了一个孤立的云样本，大小约为100个太阳质量，并使用尘埃含量来估计气体的总量。在论文1中，总的推断气体含量被发现显着大于原子氢的21厘米发射测量中看到的。在本文中，我们测试的假设，即明显过剩的“暗”气体是冷原子氢，这将是明显的吸收，但不是在发射线饱和。结果表明，没有足够的21厘米吸收到云来解释“暗”气体的总量。
2017-07-24 astro-ph.GA
Exploring the Dust Population in Cold Diffuse Clouds
冷扩散云（CDCs）是致密分子云的母体，其形成和演化不仅影响恒星形成过程，而且影响大尺度星系演化。我们已经开始了一个CDC的灰尘含量的试点研究，量化不同类型的灰尘的丰度和这些分子气体的相对丰度，云的物理性质，其一般发展阶段的目标。使用测光从AKARI和其他调查，我们已经提取了一个样本的光谱能量分布（SED）的CDC尘埃热辐射在近红外到亚毫米范围。提取的SED与文献中的其他SED非常相似，证实了我们沿着视线将云排放与其他来源隔离开来。我们计划在云中的每个位置用尘埃模型拟合这个SED，自动化我们的程序来绘制这个CDC和其他人的结构。
2017-12-05 astro-ph.GA
Cold gas and dust: Hunting spiral-like structures in early-type galaxies
对中性氢（HI）和分子气体的观测表明，50%附近的早型星系（ETG）都含有一些冷气体。分子气体总是在星系中心区域的小气体盘中发现，而中性氢通常分布在低柱密度盘或环中，通常延伸到恒星体之外。粉尘也经常出现在ETG中。我们研究的目的是了解附近ETG中的尘埃和冷气之间的联系，作为HI含量的函数。我们分析深光学$g-r$图像获得的MegaCam相机在加拿大-法国-夏威夷望远镜的样本21高富和41高贫ETG。我们发现，所有的高密度星系都含有被视为吸收的尘埃。此外，在57%的这些HI丰富的星系中，尘埃以大规模螺旋模式分布。虽然尘埃探测率相对较高的HI-贫星系（$\sim$ 59%），这些系统中的大多数表现出简单的尘埃形态没有任何证据的螺旋结构。我们发现，HI丰富的星系具有更复杂的尘埃形态延伸到几乎两倍大的半径比HI贫穷的对象。我们测量了星系的尘埃含量从光学色过剩，发现HI丰富的星系包含6倍以上的尘埃（质量）比HI贫困的。为了维持星系中的尘埃结构，需要持续不断的气体吸积，而ETG外部区域大量的HI气体库可以长期满足这一需要。我们发现，有一个很好的对应关系之间观察到的气体和尘埃的质量，它也是明确的，尘埃存在于区域进一步超过3~Reff。我们的研究结果表明ETG中冷气体和尘埃的存在之间存在着本质的联系，并提供了一种比HI观测更详细地研究星际介质的方法。
2020-01-19 astro-ph.GA
H2, CO, and Dust Absorption through Cold Molecular Clouds
相对于常用的示踪剂CO，分子云中H2的丰度仅在少数嵌入式恒星中测量，这些恒星可能被非典型气体包围。我们目前的观测近红外吸收的H2，CO和尘埃对恒星背后的分子云，提供了一个代表性的样品，这些分子在冷分子气体，主要是在金牛座分子云。我们发现N_H2/A_V约为1.0x10^21 cm^-2，N_CO/A_V约为1.5x10^17 cm^-2（包括固体CO在内为1.8x10^17），N_H2/N_CO约为6000。测量的N_H_2/N_CO比值与各种分子云中的嵌入恒星的N_H_2/N_CO比值一致，但都小于由CO和恒星计数的毫米波观测得到的比值。这种差异显然是由于直接测得的N_CO/A_V比值较高所致。
2017-03-28 astro-ph.GA
Galactic cold cores VI. Dust opacity spectral index
银河系冷核项目已经对116个领域进行了赫歇尔观测，普朗克调查发现了冷尘埃排放的迹象。这些场包含不同环境和恒星形成不同阶段的源。尘埃不透明度光谱指数β和尘埃色温T的推导使用赫歇尔和普朗克数据。β和T之间的关系是检查整个样本和个别领域内。根据IRAS和普朗克数据，该领域的特点是中位数色温为16.1 K，中位数不透明度光谱指数β =1.84。我们观察到明显的T-β反相关。在Herschel观测中，普朗克数据在较低分辨率下限制，变化遵循柱密度结构，β（FIR）在单个团块中可以上升到~2.2。普朗克217千兆赫波段显示出系统性的过剩，这与毫米波长处尘埃发射光谱的普遍平坦化相一致。当分别在700 μ m以下和700 μ m以上拟合时，中值光谱指数值为beta（FIR）~ 1.91和beta（mm）~ 1.66。光谱指数作为柱密度和波长的函数而变化。β变化部分地被温度梯度所掩盖，并且本征晶粒特性的变化可能更大。
2015-09-26 astro-ph.GA
Deceptively cold dust in the massive starburst galaxy GN20 at $z\sim4$
我们提出了新的观察，进行了IRAM NOEMA，原子中性碳跃迁[CI]（1-0）在492 GHz和[CI]（2-1）在809 GHz的GN 20，一个研究良好的恒星爆发星系在$z=4.05$。高光度线比[CI]（2-1）/[CI]（1-0）意味着$48^{+14}_{-9}$ K的激发温度明显高于$T_{\rm d}=33\pm2$ K的表观尘埃温度（$β=1.9$）在光学薄远红外尘埃发射的常见假设下推导出，但与一般不透明度模型的$T_{\rm d}=52\pm5$ K完全一致，其中光学深度（$τ$）在波长$λ_0=170\pm23$ $μ$ m处达到1。此外，一般的不透明度解决方案返回一个$\sim 2\times$较低的尘埃质量的因素，因此，一个较低的分子气体质量为固定的气尘比，比光学薄尘埃模型。因此，GN 20的衍生属性提供了一个有吸引力的解决方案，令人费解的发现，星暴出现比主序星星系以上$z>2.5$，除了较低的尘埃，恒星质量比接近的物理值预测的星暴星系冷。
2020-02-07 astro-ph.GA
Cold Dust and Low [OIII]/[CII] Ratios: an Evolved Star-forming Population at Redshift 7
我们提出了新的ALMA波段8（休息帧$90\,μ$米）的观测三个大规模（$M_\star \approx 10^{10}\,M_\odot$）星系在$z\approx7$先前检测到的[CII] $158\,μ$米和基础的尘埃连续发射的再电离时代明亮的发射线调查（REBELS）。我们在波段8（REBELS-25和REBELS-38）中检测到我们的两个目标的尘埃连续排放，而REBELS-12仍然未被检测到。通过改进的黑体拟合，我们确定了冷尘埃温度（$T_\mathrm{dust} \approx 30 - 35\,$ K）在两个双波段探测目标，给出了一个基准模型的光学薄发射与$β= 2.0$。它们的尘埃温度比文献中大多数$z\sim7$星系低，因此它们的尘埃质量更高（$M_\mathrm{dust} \approx 10^{8}\,M_\odot$）。尽管如此，这些巨大的尘埃质量仍然与早期宇宙尘埃产生模型的预测一致。此外，我们在REBELS-12和REBELS-25中靶向并检测[OIII] $88\,μ$ m发射，并发现$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]}$比率约为1，与迄今为止在已知$z\gtrsim6$群体中观察到的$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]} \gtrsim 2 - 10$相比较低。我们认为，较低…
2023-01-23 astro-ph.GA
CARMA Observations of Galactic Cold Cores: Searching for Spinning Dust Emission
我们提出了第一次搜索旋转尘埃排放的样本34银河系冷芯，使用CARMA干涉仪进行。对于我们的每个核心，我们使用赫歇尔空间天文台的测光数据来约束N_{H}、T_{d}、n_{H}和G_{0}。通过计算核心的质量并将其与Bonnor-Ebert质量进行比较，我们确定34个核心中有29个是引力不稳定的，正在发生坍缩。事实上，我们发现6个核心与至少一个年轻的恒星物体有关，暗示了它们的原恒星性质。通过研究每个核心内的物理条件，我们可以揭示我们的CARMA观测揭示（或不）的厘米发射。事实上，我们发现只有3个核心有任何显着的可检测的厘米发射。使用旋转尘埃模型，我们预测的预期水平的旋转尘埃排放在每个核心，并发现，对于所有34个核心，预测的排放水平大于观测到的厘米排放约束的CARMA观测。此外，即使在我们确实探测到厘米辐射的核心中，我们也无法在现阶段区分年轻恒星物体的自由-自由辐射和旋转尘埃辐射。我们强调，尽管在本分析中描述的CARMA观测对寒冷、稠密环境中旋转尘埃的存在有重要的限制，但这些观测所针对的源样本在统计上并不能代表银河系核心的全部人口。
2015-07-31 astro-ph.GA
Evidence of extended cold molecular gas and dust halos around $\mathbf{z\sim2.3}$ Extremely Red Quasars with ALMA
大尺度外流被认为是星系演化的一个重要机制。我们可以通过研究当前的星系外流及其在星系中的影响，或者通过研究过去的外流对星系周围气体的影响来确定这些外流的影响。在这项工作中，我们使用ALMA检查了z为$\sim$ 2.3的15个极红类星体（ERQ）的CO（7-6）、[CI]\、（$^{3} \rm P_{1} \rightarrow {\rm ^3 P}_{0}$）、H $_2$ O 2 $_{11}$ --2 $_{02}$和尘埃连续谱发射。通过研究单个源和叠加发射的径向表面亮度分布，我们探测到CO（7-6），[CI]（2-1）和尘埃连续体中$\sim$ 14 kpc尺度的扩展冷气和尘埃发射。这是第一次，大量的分子气体的存在下检测到大型，环星系中尺度的类星体周围的宿主星系使用[CI]扩展发射。我们估计这些晕的尘埃和分子气体质量为10 $^{7.6}$和10 $^{10.6}$ M $_\odot$，表明这些极端类星体周围存在着重要的尘埃和分子气体储集层。通过估计这种气体通过分子气体流出（7-32百万年）到达这些距离的时间尺度，我们得出结论，这些晕是过去活动星系核或星暴活动的遗迹，而不是当前极端类星体活动的影响。
2022-12-08 astro-ph.GA
Tracing the evolutionary pathways of dust and cold gas in high-z quiescent galaxies with SIMBA
本研究利用SIMBA模拟探究高红移宁静星系的尘埃与冷气体演化，发现淬熄后星系可通过内部颗粒生长补充尘埃，富尘埃宁静星系普遍存在于中低质量系统，为多设备观测协同提供了理论预测。
2024-04-16 astro-ph.GA
Galactic cold cores V. Dust opacity
银河系冷核项目对星际云进行了赫歇尔观测，普朗克卫星调查发现了冷而紧凑的团块。来源范围从无星团块到原恒星核心。我们检查了116个赫歇尔场，以估计亚毫米尘埃不透明度及其变化。亚毫米尘埃不透明度是从赫歇尔数据中得出的，背景恒星变红的近红外观测结果被转换成近红外光学深度。我们研究了影响这些参数的系统误差，并使用建模来校正预期偏差。250 μ m和J波段不透明度的比值与云的位置和恒星形成活动有关。我们发现tau（250 μ m）/tau（J）的中值比值=（1.6+-0.2）*10^-3，这是弥散介质中平均值的三倍多。假设光谱指数β =1.8而不是β =2.0，则该值将降低约30%。没有显着的系统性变化与银心距离或银河系的高度。tau（250 um）/tau（J）图显示了6个亚毫米不透明度明显增加的区域，其不透明度高达tau（250 um）/tau（J）~ 4*10^-3。这些都是具有高柱密度的空间分辨团块的附近区域。我们解释的增加，在远红外不透明度作为一个迹象的晶粒生长的致密和最冷的地区的星际云。
2015-01-28 astro-ph.GA
Detailed modelling of a large sample of Herschel sources in the Lockman Hole: identification of cold dust and of lensing candidates through their anomalous SEDs
我们详细研究了967个SPIRE源的样本，这些源在350和500微米处具有5-sigma检测，并与HerMES-Lockman勘测区的Spitzer-SWIRE 24微米星系关联，拟合了它们的中红外和远红外以及亚毫米级的SPD。使用一组六个红外模板进行自动搜索。对于近300个星系，我们已经分别模拟了它们的SED，以确保拟合的物理性。我们确认需要新的凉爽和寒冷的卷云模板，也是年轻的星爆模板，在早期的工作中介绍。我们还确定了109透镜候选人通过他们的异常SED，并提供了一组颜色红移的限制，使透镜候选人被确定从合并赫歇尔和斯皮策数据。出现的亚毫米星系群的图像是复杂的，包括超亮和超亮的星爆，以星际尘埃排放为主的低光度星系，透镜星系和具有令人惊讶的冷（10- 13 K）尘埃的星系。500个$μ$ m选定源中的11%是透镜候选。70%的非透镜源是超亮红外星系，26%是超亮星系。其中34%主要由光学薄的星际尘埃（“卷云”）发射，但其中大部分是由于比我们银河系特征更冷的尘埃。在最高的红外光度下，我们看到M82，Arp 220和年轻的恒星爆发类型占主导地位的SED，比例大致相等。
2014-09-17 astro-ph.GA
Synthetic observations of dust emission and polarisation of Galactic cold clumps
银河系冷团块的普朗克目录（PGCC）包含了超过13000个根据冷尘埃特征探测到的来源。它们被认为是由静止的、恒星形成前的和已经形成恒星的物体组成。我们从云模拟中提取了PGCC型物体，并研究了它们的物理和偏振特性。通过与PGCC星表的比较，可以进一步验证PGCC星表的性质，为星际介质的数值模拟提供有价值的检验。我们使用了几个MHD快照来定义我们模型的密度场。通过辐射转移计算获得了表面亮度和偏振的亚毫米图像。我们研究了合成冷团目录的统计数据，并研究了团极化分数p的变化。合成目录中的团大小，纵横比和温度与PGCC相似。通量和柱密度小了几倍。这不是因为尘埃不透明度增加，而是因为模型的平均气柱密度增加了2 ~ 3倍，接近N（H2）= 10^22 cm-2。当视线平行于平均磁场时，极化分数倾向于向团块中心增加，与观测相反。当场垂直时，极化分数倾向于朝向团块减小，但是$p$的下降很小（例如，从p~8%到p~7%）。磁场几何形状使模拟团块中的极化分数平均仅降低Δp~1%。朝向实际PGCC团块看到的较大下降表明致密介质中的晶粒排列的一些损失，例如由辐射扭矩机制预测的。统计研究无法量化PGCC团块尺度上的粉尘不透明度变化。
2019-08-09 astro-ph.GA
Cold Molecular Gas and Free-Free Emission from Hot, Dust-Obscured Galaxies at $z$~3
本文报道了在$\rm\sim$ 3上用Karl G. Jansky甚大阵。我们检测到CO（1-0）线发射在所有五个热狗，其中一个在高信噪比。我们分析FIR无线电光谱能量分布，包括尘埃，自由和同步辐射的星系。我们发现，大部分的115 GHz的静止帧连续主要是由于同步辐射或自由-自由发射，只有一个潜在的小的贡献，从热发射。我们看到的赤字相比，尘埃恒星形成星系（DSFG）和亚毫米星系（SMG）在高红移的休息帧115 GHz连续辐射，这表明热DOGs没有类似的冷气体储备相比，恒星形成星系。其中一个目标W2305-0039在第一次1.4 GHz调查中被发现，可能拥有紧凑的无线电喷气机。我们比较的FIR无线电相关，并发现，至少有一半的热狗在我们的样本是无线电安静的正常星系。这些发现表明，在较低的$z\rm\sim$ 2红移下，热狗星系比恒星形成星系具有更少的冷分子气体，并且由强大但无线电安静的活动星系核主导。
2020-06-15 astro-ph.GA
Probing the Cold Deep Depths of the California Molecular Cloud: The Icy Relationship between CO and Dust
我们在前所未有的云深动态范围（Av = 3 - 60等）内研究了加州分子云中分子气体和尘埃之间的关系。我们比较深赫歇尔为基础的尘埃消光的测量与观测的12 CO，13 CO，和C18 O J=2-1线在整个云的亚秒差距尺度。我们直接测量CO积分强度与尘埃消光的比率，以获得云中超过1 e5个独立位置处的CO X因子。与早期的研究结果一致，我们发现没有一个单一的12 CO X因子可以表征云的冷区（Tdust<20 K）中的分子气体，这占了云的大部分质量。我们能够推导出一个单值的X因子的所有三个CO同位素在温暖的（Tdust>25 K）的材料，是空间上一致的HII区域周围的恒星LKHa 101。我们推导出13 CO和C18 O的LTE CO柱密度，因为我们发现这两条线都相对光学薄。在暖云材料CO是完全在气相中，我们能够恢复总的13 CO和C18 O丰度。使用CO丰度和深赫歇尔观测，我们测量了整个云的CO冻结到尘埃上的下限，发现一些区域的CO耗尽了20倍以上。我们构建了第一张跨越巨大分子云范围的耗尽图。使用这些地图，我们确定75耗尽定义的核心，并讨论其物理性质。
2020-10-22 astro-ph.GA
Disturbed cold gas in galaxy and structure formation
该研究通过超强MgII吸收体观测到高红移扰动冷气体结构，发现其与恒星形成星系关联，表明冷气体驱动盘形成并参与金属和尘埃转移。
2025-10-16 astro-ph.GA
The SCUBA-2 850 $μm$ follow-up of WISE-selected, luminous dust-obscured quasars
热尘遮蔽星系（Hot DOGs）是最近在\wise全天巡天中发现的一个新的星系群。多波长的后续观测表明，它们是明亮的，尘埃遮蔽的类星体在高红移。在这里，我们介绍了JCMT SCUBA-2 850 $μm$的10个热狗的后续观察。在$>3σ$级别检测到十分之四的Hot DOG。基于红外光谱的SED分解方法，我们计算了活动星系核环和冷尘埃成分的红外光度。在我们的样本中，热狗是非常明亮的，其中大多数具有$L_{\rm IR}^{\rm tot}>10^{14} L_\odot$。环形辐射占总红外能量输出的主导地位。然而，冷尘埃的贡献仍然是不可忽略的，冷尘埃对总红外光度$(\sim 8-24\%)$的贡献取决于环面模型的选择。热DOG中的冷尘埃温度与具有相似红外光度的紫外亮类星体相当，但远高于SMG中的温度。热狗星系中较高的尘埃温度可能是由于强烈的星暴和活动星系核活动的遮蔽所引起的更强的辐射场。分别在$>3σ$和$>3.5σ$水平上探测到了14个和5个亚毫米波偶然源。通过估计它们的累积数量，我们证实了前面的论点，热狗位于密集的环境。我们的研究结果支持的情况下，热狗是明亮的，尘埃遮蔽的类星体躺在密集的环境中，并在极端的星爆和紫外线明亮的类星体之间的过渡阶段。
2017-09-22 astro-ph.GA
Infrared spectral energy distribution decomposition of WISE-selected, hyperluminous hot dust-obscured galaxies
我们利用贝叶斯方法来拟合观测到的中红外submm/mm光谱能量分布（SED）的22个WISE选择和submm检测，超亮热尘埃遮蔽星系。采用Torus+GB模型，我们将观测到的热DOG的红外SEDs分解为环面和冷尘埃成分。主要结果是：1）在我们的亚毫米探测样品中，热DOG是超发光的，其红外能量输出以环面发射为主。然而，冷尘埃的辐射是不可忽略的，平均占总红外光度的24%。2)与类星体和星暴SED模板相比，Hot DOG的SED中值在静止坐标系下显示出最高的中红外和亚毫米波段的光度比，而在10- 50 μ m波段与类星体的光度比非常相似，表明Hot DOG的热源应该是埋藏的活动星系核。3)热DOG既有高的尘埃温度~ 73 K，又有冷尘埃的红外光度。热DOG的T-L关系表明，热DOG红外光度的增加主要是由于尘埃温度的增加，而不是尘埃质量。在类似的红移范围内，热DOG的尘埃质量比亚毫米星系（SMG）和类星体的尘埃质量低。冷尘埃的高红外光度和热狗中相对较低的尘埃质量都可以通过它们相对较高的尘埃温度来预期。4)热DOG有很高的尘埃覆盖因子，这偏离了先前提出的尘埃覆盖因子随热光度增加而减少的趋势。最后，我们可以重现观察到的属性，在热狗采用星系演化的物理模型。结果表明，Hot DOG可能位于恒星形成和黑洞生长历史的峰值附近，代表了大质量星系演化过程中的一个过渡阶段，即从尘埃星爆主导阶段向光学明亮的类…
2016-04-06 astro-ph.GA
Diagnosing deceivingly cold dusty galaxies at 3.5<z<6: a substantial population of compact starbursts with high infrared optical depths
利用NOEMA和ALMA的3 mm线扫描，我们通过固体探测[CI]（1-0）和CO跃迁，测量了6个新尘埃星系在3.5<z<4.2处的光谱红移。样品选自COSMOS和GOODS-North超退混星表，远红外测光红移z>6，基于已知亚毫米星系z=4- 6的模板红外光谱能量分布（SED）。尘埃SED分析解释了从看似冷的尘埃温度（Td）和陡峭的瑞利-金斯（RJ）的斜率，提供了额外的例子，冷尘埃星系的影响宇宙微波背景（CMB）的照片z高估。因此，我们研究的一般性质的放大样本的10个"冷”尘埃星系超过3.5<z<6。我们的结论是，这些星系表面看似寒冷，但实际上在其恒星爆发的核心是温暖的。几条证据支持这一假设：（1）光学薄模型的高红外表面密度和冷Td似乎违反了Stefan-Boltzmann定律;（2）光学薄尘埃团的气体质量与动力学和CI光度的估计不一致;（3）暗示的高恒星形成效率与冷Td相矛盾;（4）即使使用较低的光学厚度的尘埃团，也意味着高FIR光学深度。这项工作证实了在z>~4处存在着大量具有欺骗性的寒冷、致密的尘埃星暴星系，以及CMB对其RJ观测值的严重影响，为早期宇宙中光学厚尘埃的诊断铺平了道路。传统的气体质量估计的基础上RJ尘埃连续光度隐含假设一个光学薄的情况下，高估了气体质量的2- 3倍，平均在致密的尘埃恒星形成星系。
2023-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Infra-Red Emission from Cold Gas Dusty Disks in Massive Ellipticals
椭圆星系的预期红外输出是什么？在这里，我们报告了这项高时间分辨率（~10年）和高空间分辨率（中心为2.5秒差距）研究中获得的最新发现。我们在MACER代码中加入了一组颗粒物理学，包括（a）被动恒星演化中产生的尘埃颗粒;（b）碰撞和粘附导致的尘埃颗粒生长;（c）热溅射导致的颗粒破坏;（d）尘埃通过非弹性碰撞冷却热气体;以及（e）尘埃颗粒上的辐射压力。代码的改进使我们能够分析尘埃对金属耗尽和活动星系核遮蔽的影响，并评估模拟星系的红外输出。我们模拟了一个有代表性的大质量椭圆星系的中心恒星速度色散~ 260公里/秒和适度的旋转。我们发现：（1）环核盘（尺寸小于~ 1 kpc）在其外部区域是尘埃的，大多数金属以尘埃颗粒的形式存在，而在盘的内部，大多数尘埃颗粒被活动星系核的辐射破坏：（2）尘埃盘对于盘内的星光和来自中心活动星系核的辐射来说都是光学厚的。尘埃的红外辐射主要来自于活动星系核的辐射。（4）活动星系核活动、恒星形成和尘埃红外光度的占空比与观测结果基本一致，例如：在其生命的大部分时间里，模拟的星系是一个典型的“静止”椭圆星系，其L_{IR} ~ 1 e 11 * L_{solar}，而在中心爆发期间，恒星形成率可超过250 M_{solar} /年。
2020-08-17 astro-ph.GA
The physical state of selected cold clumps
上下文星前核的研究对于理解恒星形成的初始阶段至关重要。使用$Herschel$检测到的冷凝块比以往任何时候都多。在本研究中，我们从20个$Herschel$视野中选择了21个冷团块，作为原始$Planck$检测的后续观察。我们已经在$^{13}$ CO（1-0）、C $^{18}$ O（1-0）和N $_2$ H $^+$（1-0）系中观察到这些团块。目的。我们的目标是找出这些冷团块是否是星前的。我们已经考察了对尘埃和分子谱线的独立分析在多大程度上导致了关于这些物体质量的类似结论。方法.我们计算的团块质量和密度的尘埃连续体和分子线观测，并比较这些彼此和维里和Bonnor-Ebert质量计算每个团块。最后，我们研究了两个领域的辐射传输模型来估计CO丰度。结果当激发温度可以估计，来自分子线观测的柱密度可比的尘埃连续数据。线和粉尘排放数据的中位柱密度估计值分别为4.2 $\times 10^{21}$ cm $^{-2}$和5.5 $\times 10^{21}$ cm $^{-2}$。计算的丰度、柱密度、体积密度和质量都有很大的不确定性，在得出结论时必须小心。在对字段G131.65 $+$ 9.75中的两个团块进行建模时发现，$^{13}$ CO的衰减接近通常值10 $^{-6}$。$^{13}$ CO和C $^{18}$ O的丰度比为$\sim$ 10。分子丰度只能通过建模来估计，依…
2015-03-20 astro-ph.GA
ALMA 200-parsec Resolution Imaging of Smooth Cold Dusty Disks in Typical $z \sim 3$ Star-Forming Galaxies
我们目前高保真，30毫角秒（200 pc）的分辨率ALMA休息帧240 $μ$米的观测在三个典型的主序星形成星系（SFG）在$z \sim 3$在哈勃超深场（HUDF）的冷尘埃排放。冷尘埃分布在恒星形成的光滑盘状中心区域内，直径为$1 - 3$ kpc，尽管它们具有复杂和干扰的静止框架紫外和光学形态。每200-pc射束在$\simeq 1- 3$ $M_\odot$/$^{-1}$（1 $σ$）下未观察到尘埃亚结构或团块。在紫外线发射团块的位置没有观测到尘埃发射，这些团块距离恒星形成的主体$\simeq 2-10$千秒差距。星团子结构的贡献不超过这些星系中恒星形成总量的$1-7$ %（3 $σ$上限）。在我们的HUDF星系中缺乏恒星形成的子结构与同一宇宙时期亚毫米选择星系（SMG）的多个子结构特征形成对比，特别是具有Hodge等人（2019）类似高保真ALMA观测的远红外明亮SMG。在这些SMG中的单个恒星形成子结构中，$\sim10-30$占其总恒星形成的$\sim10-30$ %。这些SMG中的子结构在远红外中通常是明亮的（或者在某些情况下比我们典型的SFG更亮），这表明这些SMG起源于一类涉及我们HUDF星系尺度上的多个物体的破坏性事件。在我们的主序SFG中发现的破坏性事件的规模，其特征是在我们的分辨率和灵敏度下缺乏恒星形成的子结构，可能不那么剧烈，例如，富含气体的盘不稳定性…
2019-08-04 astro-ph.GA
COLDz: A High Space Density of Massive Dusty Starburst Galaxies ~1 Billion Years after the Big Bang
本文报道了利用美国国家科学基金会的卡尔G. Jansky甚大阵列（VLA）CO高红移光度密度（COLDz）巡天。HDF 850.1（$z$ =5.183）和AzTEC-3（$z$ =5.298）的红移是以前已知的。我们修正了先前对第三个源GN 10的红移估计（$z$ =5.303），我们已经通过VLA和NOEMA扩展毫米阵列（NOEMA）探测到CO $J$ =1 $\to$ 0，5 $\to$ 4，6 $\to$ 5，和[CII] 158 $μ$ m的发射独立证实了这一估计。我们发现，两个目前独立确认的CO COLDz源是“光学暗”，其中三个是尘埃遮蔽的星系在$z$ $>$ 5。考虑到我们的调查区域为$\sim$ 60弧分$^2$，我们的结果似乎意味着在大爆炸后的第一个十亿年内，这种遥远的尘埃系统的空间密度比以前认为的高出$\sim$ 6-55倍。这些$z$ $>$ 5星系中至少有两个显示出与所谓的“最大”星爆一致的恒星形成率表面密度，但我们发现它们之间的CO激发有显着差异。这一结果可能表明，不同部分的巨大气体库位于致密的恒星形成核区域-与尘埃连续体相比，[CII]发射的尺寸更大，并且在气体激发较低的星系中[CII]与远红外光度比更高。因此，我们发现$z$ $>$ 5尘埃星爆之间的恒星形成条件有很大的变化，这些星爆的尘埃温度通常比$z$ =2-3的星爆高$\sim$ 57% $\p…
2020-05-05 astro-ph.GA
A confirmed deficit of hot and cold dust emission in the most luminous Little Red Dots
本文利用多波段成像对最亮小红点（LRDs）的红外光度施加最强限制，发现其热尘埃和冷尘埃发射均缺失，红外光度远低于模型预测，表明LRDs更可能是内禀偏红且无需强尘埃衰减的源。
2025-03-03 astro-ph.GA
Modelling the evolution and influence of dust in cosmological simulations that include the cold phase of the interstellar medium
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Leiden University（莱顿大学）；University of Vienna（维也纳大学）；University of Hull（赫尔大学）；Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Durham University（杜伦大学）
本文提出了一种在包含冷相的星际介质宇宙模拟中建模尘埃生命周期的模型，通过校准和比较观测数据，揭示尘埃在星系演化中的关键作用。
2026-01-08 astro-ph.GA
Cold gas in the early Universe. Survey for neutral atomic-carbon in GRB host galaxies at 1 < z < 6 from optical afterglow spectroscopy
本文报道了沿伽玛暴（GRB）视线的中性碳原子（CI）巡天，它探测了高红移GRB宿主星系的星际介质中被屏蔽的中性气相。我们从$1 < z < 6$中收集了29个中高分辨率的伽马射线暴余辉光谱，这些光谱跨越了宇宙时间的大部分红移范围。我们发现，七个（$\approx 25\%$）的伽玛暴进入我们的统计样本有CI检测吸收。很明显，在类星体的视线中，与吸收体相比，伽玛射线暴宿主中的冷气体强烈过剩。我们研究了GRB CI吸收剂的尘埃性质，发现中性碳的量与可见消光$A_V$和2175 μ m尘埃消光特征$A_{\mathrm{bump}}$的强度呈正相关。在吸收中检测到的具有CI的伽玛暴都在$\log N$（HI）$/\mathrm{cm}^{-2}$ + [X/H] > 20.7的特定阈值和$\log N$（Fe）$_{\mathrm{dust}}/\mathrm{cm}^{-2}$ > 16.2的尘埃相铁柱密度以上被观察到。与SED衍生的粉尘性质相反，Cl吸收的强度与耗尽衍生的粉尘性质不相关。这表明，伽玛射线暴CI吸收剂跟踪尘埃系统的灰尘成分是由富碳尘埃颗粒为主。与H $_2$和CI类星体吸收体相比，观察到的GRB CI吸收体的金属和尘埃柱密度更高，这主要是两种吸收体群体如何选择的结果，但在活跃的恒星形成星系中存在强烈的紫外辐射场时也需要。
2018-10-25 astro-ph.GA
ALMA imaging of the cold molecular and dusty disk in the type 2 active nucleus of the Circinus galaxy
我们的目标是阐明最近的2型活动星系之一的核中的分子材料的物理性质和运动学。为此，我们获得了高角分辨率ALMA观测的圆规星系核。观测结果分别以~3.8pc和~2.2pc的空间分辨率绘制了350 GHz和690 GHz的发射图。连续辐射的痕迹冷（$T\lesssim100$ K）尘埃在一个环核盘与螺旋臂的规模为25 pc，加上一个勉强解决核发射峰。后者并不像早期ALMA观测所声称的那样在极方向上延伸。350 GHz辐射中有相当一部分（约40%）与灰尘无关，而很可能是自由辐射。我们检测CO（3-2）和CO（6-5）以及HCO $^+$（4-3）、HCN（4-3）和CS（4-3）。CO的排放是延长的，显示出螺旋模式，类似于延长的粉尘排放。朝向核，CO被激发到更高的跃迁，并且其发射是自吸收的，导致在CO（3-2）中而不是CO（6-5）发射中的明显空穴。另一方面，高气体密度示踪剂HCO $^+$、HCN和CS在原子核处显示出强的但未分辨的（（$\lesssim4$ pc）发射浓度，指向非常小的“环面”。的运动学是占主导地位的旋转和点在一个几何薄盘下降到我们的观察分辨率极限。与其他几个活动星系核相比，没有发现HCN对核的增强。因此，Circinus的核心至少由两个不同的组成部分组成：（1）光学上薄的，温暖的电离气体流出，包含尘埃云;（2）冷分子和尘埃盘。这些发现支持了活动星系核中遮蔽结构的最新辐…
2022-06-01 astro-ph.GA
Ice coverage of dust grains in cold astrophysical environments
在寒冷的天体物理环境中，宇宙固体的表面过程导致气相耗尽和分子复杂性。大多数天体物理模型假设分子冰形成了一个厚的多层基底，不与尘埃表面相互作用。相反，我们提出的实验结果表明多孔颗粒的表面的重要性。我们表明，宇宙尘埃颗粒可能只被几个单层的冰覆盖。这意味着，尘埃表面结构，成分和反应性的模型描述在寒冷的星际，原恒星和原行星环境中的表面过程的作用必须重新评估。
2020-05-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Methylacetylene (CH3CCH) and propene (C3H6) formation in cold dense clouds: a case of dust grain chemistry
我们提出了一个广泛的审查气相反应产生甲基乙炔和丙烯，这些相对丰富的不饱和烃不能通过气相反应合成。我们解释了形成丙烯和甲基乙炔通过表面氢化C3耗尽星际冰，C3是一个非常丰富的物种在气相中。
2016-03-08 astro-ph.GA physics.chem-ph
AGN-stimulated Cooling of Hot Gas in Elliptical Galaxies
本文研究了活动星系核相对较弱的反馈对中等质量椭圆星系的星际介质的影响。我们发现，活动星系核的活动，而全球加热的ISM，自然刺激一定程度的热气体冷却的尺度上的几个千秒差距。这个过程产生了持续存在的冷ISM阶段，与质量范围之间的10 $^4$和$\gtrsim$ 5 $\times$ 10 $^7$ M $_\odot$，其中后者的价值是适当的集团为中心，大质量星系。广泛的冷却发生在活动星系核反馈激活前的冷却与自由落体时间之比满足$t_{cool}/t_{ff} \lesssim 70$的地方，也就是说，我们找到了一个比文献中通常引用的限制性更小的阈值。这个过程有助于解释椭圆星系中的冷气体（电离和中性/分子）的观测结果，也许还可以解释在许多早期星系中检测到的残余恒星形成。偏心冷气的数量和分布随时间无规律地变化。冷ISM速度场是不规则的，最初共享（流出）湍流热气体运动。冷气体的典型速度分散在100-200 km/s的范围内。新产生的冷气体通常会形成一个冷的外流，并可能出现相对于恒星的运动学错位。我们还跟踪了尘埃在热气体和冷气体中的演化。我们发现，内部产生的冷ISM有一个非常低的粉尘含量，与代表性的值为10 $^{-4}$ - 10 $^{-5}$的灰尘气体比。因此，这种冷气体在传统的灰尘吸收图中可以逃脱检测。
2015-05-05 astro-ph.GA
Discovery of four apparently cold dusty galaxies at z=3.62-5.85 in the COSMOS field: direct evidence of CMB impact on high-redshift galaxy observables
我们报告阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）观测的四个高红移尘埃恒星形成星系的候选人从远红外（FIR）/亚毫米观测在COSMOS领域。我们安全地检测到所有的星系在连续和光谱确认它们在z=3.62- 5.85使用ALMA 3毫米线扫描，检测多个CO和/或[CI]跃迁。这包括目前在COSMOS领域已知的最遥远的尘埃星系，z=5.847的ID 85001929。这些红移比我们预期的要低，因为这些星系的尘埃温度要低得多（即，它们的SED峰值在更长的静止帧波长处）。观测到的冷尘埃温度最好理解为FIR中光学厚尘埃连续体的证据，而不是快速金属富集的低恒星形成效率的结果。我们提供的直接证据表明，鉴于其冷光谱能量分布，CMB起着重要的作用，使其观测到的瑞利-金斯（RJ）斜率不太可能陡峭的值，并可能减少其CO通量的两个因素。我们恢复标准RJ斜率时，中巴的贡献被考虑在内。高分辨率ALMA成像显示紧凑的形态和合并的证据。这项工作揭示了一个寒冷的尘埃恒星形成星系的人口，在目前的调查中代表不足，甚至比相同红移的典型主序星星系更冷。高远红外尘埃光学厚度可能是致密星爆在任何红移的普遍特征。
2019-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optical Detection of Star Formation in a Cold Dust Cloud in the Counterjet Direction of Centaurus A
我们确定了半人马座A核西南700”（12 kpc）处的光学发射线特征，大致与射电喷流和与北方射电结构相关的著名光学发射细丝相对。这些区域在空间上与使用赫歇尔和斯皮策数据确定的冷尘埃云中的远红外发射峰相关，并且尘埃的低温与年轻恒星的预期加热效应之间可能存在不匹配。我们使用积分场光学光谱跟踪强发射线的比率。它们的比率与正常H II区的光电离一致，由适度数量的OB星组成;它们必须沿着我们的视线被遮蔽。这个位置提出了一个问题，即这一恒星形成事件是由半人马座A中心部分的外流增强还是引发的。光发射线比和线宽限制了激波对气体的作用，因此任何与外流的相互作用，无论是来自射电源还是富含气体的盘中的恒星形成，最多只能微弱地压缩气体。我们推测，存在类似的恒星形成区域的两侧的星系，对比的发射线云的性质的差异，反映了一个准直的无线电喷流的东北，也许各向异性逃逸的电离辐射从活动星系核的存在。Cen A西南侧的恒星形成可能会因广泛的外流而增强，与射电喷流和叶瓣不同。（节略）
2018-04-04 astro-ph.GA
The fate of the interstellar medium in early-type galaxies. IV. The impact of stellar feedback, mergers, and black holes on the cold ISM in simulated galaxies
本研究通过模拟大质量早型星系，揭示了不同演化阶段尘埃移除的主导机制，验证了相关观测关系，并明确了并合事件与黑洞反馈对星系演化及恒星形成的调控作用。
2024-06-27 astro-ph.GA
Herschel and SCUBA-2 observations of dust emission in a sample of Planck cold clumps
对全天普朗克亚毫米观测和IRAS 100微米数据的分析导致了对银河系冷团块群的探测。这些团块可用于研究银河系广泛环境中的恒星形成和尘埃特性。我们的目标是测量尘埃光谱能量分布（SED）随空间尺度和波长的变化。我们在大尺度上使用IRAS，普朗克和赫歇尔数据检查SED。在较小的尺度下，我们与JCMT/SCUBA-2 850 um地图进行比较，Herschel数据使用SCUBA-2管道进行过滤。使用Fellwalker方法提取团块，并将其光谱建模为修改后的黑体函数。根据IRAS和Planck资料，大部分地区的尘埃色温T_C在14- 18 K之间，不透明度光谱指数β =1.5-1.9。在SCUBA-2图中识别的团块/核具有T~ 13 K和相似的β值。有一些迹象表明，尘埃的发射光谱在波长超过500微米时变得平坦。在涉及普朗克数据的拟合中，CO线污染修正的不确定性限制了其意义。对SPIRE数据的拟合给出了略高于1.8的中位β值。在联合SPIRE和SCUBA-2 850 um拟合中，该值降低到β ~1.6。大多数观测到的T-β-τ关系可以用噪声来解释。典型的亚毫米不透明度光谱指数β冷团块被发现约为1.7。这高于漫射云的数值，但低于以前对密集云团的一些研究。只有初步的证据表明，T-β的关系和β在毫米波长下降。
2017-12-27 astro-ph.GA
A Tale of Three Galaxies: Deciphering the Infrared Emission of the Spectroscopically Anomalous Galaxies IRAS F10398+1455, IRAS F21013-0739 and SDSS J0808+3948
本文用冷暖硅酸盐尘埃和冷暖碳尘埃的混合物模型模拟了三个光谱异常星系（IRAS~F10398+1455，IRAS~F21013-0739和SDSS~ J 0808 +3948）的\textit{Spitzer} /红外摄谱仪光谱。它们独特的红外（IR）发射光谱的特征在于陡峭的$\simali$ 5- 8 $\mum$发射连续谱、来自多环芳烃（PAH）分子的强发射带和突出的硅酸盐发射。陡峭的$\simali$ 5- 8 $\mum$发射连续谱和强的PAH发射特征表明恒星爆发占主导地位，而硅酸盐发射则表明来自活动星系核（AGN）的显著加热。随着各种成分的温暖和寒冷的硅酸盐尘埃（“天文硅酸盐”，无定形橄榄石，或无定形辉石）与温暖和寒冷的碳尘埃（无定形碳，或石墨）相结合，我们能够密切再现观察到的红外辐射这些光谱异常星系。我们发现，尘埃温度是调节陡峭的$\sim$ 5- 8 $\mum$连续谱和硅酸盐发射的主要原因，只要$a\simlt1\mum$，对精确的硅酸盐或碳尘埃矿物学和粒度$a$不敏感。更具体地说，这些星系的$\simali$ 5- 8 $\mum$连续辐射体（基本上是碳尘）的温度是$\sim$ 250- 400 $\K$，比典型类星体的$\sim$ 640 $\K$低得多。此外，类星体似乎更喜欢较大的尘埃颗粒。与类星体相比，这三个星系的尘埃温度较低，颗粒尺寸较小，这可能是由于它们可…
2015-07-12 astro-ph.GA
A spatially resolved study of cold dust, molecular gas, HII regions, and stars in the $z=2.12$ submillimeter galaxy ALESS67.1
我们提出了详细的研究$z=2.12$亚毫米星系，ALESS 67.1，使用亚弧秒分辨率ALMA，AO辅助VLT/SINFONI，和HST/CANDELS数据调查的运动学和空间分布的尘埃排放（870 $μ$ m连续），$^{12}$ CO（$J$ =3-2），强光学发射线，可见星。光学发射线的动力学模型表明，ALESS 67.1不是一个纯粹的旋转盘，而是一个合并，与HST成像中显示的明显潮汐特征一致。我们的亚弧秒分辨率数据集允许我们测量所有示踪剂的半光半径，并且我们发现与所有其他示踪剂相比，尘埃连续体中的尺寸小4-6倍，包括$^{12}$ CO，UV和H $α$发射明显偏离尘埃连续体。紫外连续谱与冷尘埃和气体库之间的空间不匹配支持了几何效应是尘埃星系在IRX- $β$图上偏移的原因的解释。使用动力学方法，我们得到一个$α_{\rm CO}=1.8\pm1.0$，与其他SMG也解决了CO和尘埃测量一致。假设一个单一的$α_{\rm CO}$值，我们还得到了解决的气体和恒星形成率的表面密度，并发现该星系的核心区域（$\lesssim5$ kpc）遵循合并的趋势施密特-肯尼库特关系，而外围（$\gtrsim5$ kpc）位于正常的恒星形成星系的轨迹，表明不同的恒星形成效率在一个星系。我们的研究结果警告使用单一的大小或形态不同的示踪剂的恒星形成活动和气体含量的星系，因此认为需要使用空间分辨，…
2017-08-29 astro-ph.GA
Karl G. Jansky Very Large Array observations of cold dust and molecular gas in starbursting quasar host galaxies at z~4.5
我们介绍卡尔G。Jansky甚大阵列（VLA）观测了z=4.7的BR 1202 -0725（一个星暴星系和类星体对）和z = 4.4的BRI 1335 -0417（也有一个类星体）的44 GHz连续谱和CO J=2-1线发射。随着升级VLA的全8 GHz带宽的能力，我们研究（休息帧）250 GHz的热尘埃连续发射的第一次随着冷分子气体跟踪的低J CO线发射。测定了BR 1202 -0725的CO J=2-1线光度为L ′（CO）=（8.7+/-0.8 x10 ^10 K km/s pc ^2和L '（CO）=（亚毫米星系（SMG）和类星体为6.0+/-0.5 x10 ^10 K km/s pc ^2，这与先前测量的CO J=5-4线光度相等，意味着热化线发射，我们估计冷分子气体的总质量约为9 × 10^10 Msun。在BRI 1335 -0417中，我们测得L '（CO）=（7.3+/-0.6 x10 ^10 K km/s pc ^2）。我们在SMG BR 1202 -0725 North（S（44 GHz）= 51+/-6 microJy）中检测到连续辐射，而类星体的S（44 GHz）= 24+/-6 microJy，在BRI 1335 -0417中我们测量到S（44 GHz）= 40+/-7 microJy。结合我们的连续观测与以前的数据（静止帧）远红外和厘米波长，我们适合三…
2014-01-06 astro-ph.GA
Cold Dust in Hot Regions
我们用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）上的SCUBA-2相机绘制了五个大质量恒星形成区。温度和柱密度图从SCUBA-2 450和850 $μ$ m图像中获得。我们发现的大多数致密团块的中心温度低于20 K，有些冷到8 K，这表明它们由于嵌入的原恒星的存在而没有内部加热。这是令人惊讶的，因为在从这些图像推断的高密度和如此低的温度下，这些团块应该是不稳定的，坍缩形成恒星并产生内部加热。在团块中心的柱密度超过10 $^{23}$ cm $^{-2}$，并且对于$β$ = 1.5-2.5，导出的峰值视觉消光值为25-500 mag，表明高度不透明的中心。观测到的云气质量范围从$\sim$ 10到10 $^{3}$ M $_{\odot}$。团块的外部区域遵循$r^{-2.36\pm0.35}$密度分布，并且通常在10 $^{4}$ AU之外观察到这种幂律结构。所有这些发现都表明，这些团块是高质量的无星团块，并且很可能包含高质量的无星核心。
2013-12-30 astro-ph.GA
