The ALMA Spectroscopic Survey in the HUDF: A model to explain observed 1.1 and 0.85 millimeter dust continuum number counts
我们提出了一个新的半经验模型的尘埃连续数计数的星系在1.1毫米和850 \micron。我们的方法耦合的观测动机模型的恒星质量和SFR分布的星系与经验的标度关系来预测这些星系的尘埃连续通量密度。在不需要调整IMF的情况下,该模型再现了目前可用的1.1毫米和850 \micron数计数的观测结果,包括在0.3 mJy \citep{Gonzalez2019numbercounts}以下的1.1毫米数计数中观测到的平坦化以及不同星系属性的离散箱中的数计数。我们的预测包括:(1)在1.1毫米波下,在通量密度小于1 mJy(3 mJy)的星系中占主导地位(850 $μ$ m)的红移介于$z=1$和$z=2$之间,恒星质量为$\sim 5\times10^{10}~\rm{M}_\odot$,尘埃质量为$\sim 10^{8}~\rm{M}_\odot$ ;(2)观测到的1.1毫米数计数中的平坦化对应于1.1毫米光度函数的拐点。预测在850 $μ$ m处的数计数也有类似的平坦化;(3)该模型再现了当前1.1毫米探测的红移分布;(4)为了有效地通过尘埃连续体探测大量星系,未来的调查应该在达到0.1 mJy的1.1毫米通量密度时扫描大面积区域,而不是积分到更暗的通量。我们的建模框架还表明,可以从1.1毫米和850 $μ$ m数计数中提取的星系物理信息量几乎耗尽。
2020-02-17 astro-ph.GA
Angular Power Spectra of the Millimeter Wavelength Background Light from Dusty Star-forming Galaxies with the South Pole Telescope
我们使用南极望远镜(SPT)在2008年观察到的第一个100平方度的领域的数据来测量由尘埃恒星形成星系(DSFG)在毫米波长的背景贡献的温度各向异性的角功率谱。从150和220 GHz的SPT地图的自动和互相关,我们显着检测泊松分布,并首次在毫米波长,集群组件的功率从背景的DSFG。泊松分量和聚类分量在150和220 GHz之间的光谱指数分别为3.86 +- 0.23和3.8 +- 1.3,这意味着尘埃发射率指数β ~ 2的急剧缩放。在SPT、BLAST(600、860和1200 GHz)和Spitzer(1900 GHz)数据中检测到的泊松和聚集功率可以在一个简单模型的背景下理解,在该模型中所有星系具有相同的灰体谱,尘埃发射率指数β = 2,尘埃温度Td = 34 K。在这个模型中,150 GHz背景光的一半来自大于3.2的红移。我们还利用SPT数据确定了在l = 3000时动力学Sunyaev-Zel'dovich功率谱振幅的上限为13 uK^2,置信度为95%。
2010-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: Detection of dust emission in multiple images of a normal galaxy at $z>4$ lensed by a Frontier Fields cluster
我们直接检测尘埃排放在光学检测,多重成像星系透镜的前沿领域集群MACSJ0717.5+3745。我们用大毫米望远镜上的AzTEC相机在1.1毫米处探测到同一星系的两幅图像,在对应的识别中没有任何模糊。这个星系,MACS 071_Az9,在z>4和强透镜模型(mu=7.5)允许我们计算的内在红外光度为9.7e10 Lsun和一个模糊的恒星形成率为14.6 +/- 4.5 Msun/年。紫外线的未遮蔽恒星形成率仅为4.1 +/- 0.3 Msun/yr,这意味着总的恒星形成率(18.7 +/- 4.5 Msun/yr)由遮蔽部分主导(75-80%)。MACS 0717_Az9的恒星质量只有6.9e9Msun,是少数几个z>4的星系之一。这个星系位于估计的恒星形成序列在这个时代。然而,它并不依赖于本地星暴星系的尘埃遮蔽关系(IRX-beta),而是与小麦哲伦云(SMC)衰减定律相一致。这个显著的低质量星系显示出低金属含量和高尘埃含量的迹象,可能会挑战我们对早期宇宙尘埃产生的看法。
2017-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel Far-Infrared and Sub-millimeter Photometry for the KINGFISH Sample of Nearby Galaxies
新的远红外和亚毫米测光从赫歇尔空间天文台提出了61个附近的星系从附近星系的关键见解:一个远红外调查与赫歇尔(KINGFISH)样本。空间积分通量在很大程度上是一致的预期的基础上斯皮策远红外测光和外推到更长的波长,使用流行的尘埃排放模型。矮不规则星系是一个值得注意的例外,正如其他作者已经指出的那样,因为它们的500微米发射显示出亚毫米的过量证据。此外,当把Herschel数据包括在分析中时,发现与光离解区相关的强辐射场所导致的尘埃加热部分要大(21+/-4)%。从Draine & Li的尘埃排放模型中获得的尘埃质量平均比基于单温度修正黑体的尘埃质量高出近两倍,因为单黑体曲线不能捕捉到任何星系固有的尘埃温度的全部范围。这种差异在表现出最冷的远红外颜色的星系中最大。
2011-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observations of Polarized Dust Emission at Far-infrared through Millimeter Wavelengths
在远红外到毫米波长(0.1 - 1毫米)的星际极化主要是由于与磁场对齐的尘埃颗粒的热发射。这一机制导致了对各种天体源中的磁场的研究,以及对尘埃颗粒的物理特性及其与磁场的相互作用的研究。观测涵盖了各种各样的来源,从整个星系到分子云和原恒星盘。地图的角度尺度范围很广,从覆盖天空大部分的勘测到具有角秒空间分辨率的勘测。此外,在这个波段的多个波长的观测越来越多的可用性允许颗粒排列和云结构的模型的经验测试。我回顾了最近在这一领域的一些工作,强调在多个空间尺度和多个波长的观测比较。
2009-04-13 astro-ph.GA
Dust continuum emission and the upper limit fluxes of sub-millimeter water lines of the protoplanetary disk around HD 163296 observed by ALMA
本文利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),分析了Herbig Ae星HD 163296周围原行星盘的亚毫米波正H $_{2}$ $^{16}$ O 321 GHz、paraH $_{2}$ $^{18}$ O 322 GHz和HDO 335 GHz谱线的上限通量。这些水线被认为是最好的候选亚毫米线定位的H $_{2}$ O雪线的位置,在我们以前的模式计算的基础上。我们比较了上限通量与我们的模式计算的值与尘埃排放,我们约束的线发射区域和尘埃不透明度的观测。我们的结论是,如果高水蒸气丰度区的外缘和水雪线的位置也超过8 au,则毫米尘埃不透明度值将大于2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$。此外,如果mm尘埃不透明度为2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$,则水雪线的位置将在20 au以内。未来的观测尘埃连续辐射在更高的角分辨率和亚毫米水线与更长的观测时间需要澄清的详细结构和位置的H $_{2}$ O雪线在磁盘中面。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence of Extended Dust and Feedback around z$\approx$1 Quiescent Galaxies via Millimeter Observations
利用SPT和ACT毫米波数据堆叠,测量z≈1静止星系周围tSZ和尘埃轮廓,发现延伸信号,并估算热能与尘埃质量,揭示AGN反馈作用及超线性尘埃-恒星质量关系。
2023-06-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Far-Infrared to Millimeter Astrophysical Dust Emission. II: Comparison of the Two-Level Systems (TLS) model with Astronomical Data
在以前的论文中,我们提出了一个新的模型,由无定形的天文尘埃颗粒的排放,固体物理的基础上。该模型使用的无序电荷分布(DCD)的描述结合存在的两个级别系统(TLS)的非晶态固体组成的晶粒中的缺陷。本文的目标是面对这个新的模型,以天文观测不同的银河系环境中的FIR/submm,为了获得一组典型的模型参数,作为一个银河系的参考相比,在未来的银河系和河外的研究。我们面对TLS模型与现有的天文数据。我们认为,在高纬度地区的平均发射光谱在我们的银河系测量FIRAS和WMAP,以及从银河系致密源的发射与Archeops,其中尘埃温度和发射率光谱指数之间的反比关系已被证明。我们表明,与以前提出的模型,这往往调用两个尘埃成分在不同的温度下,TLS模型成功地再现了银河SED的形状和它的演变与温度中观察到的Archeops数据。最好的TLS模型参数表明电荷相干长度为\simeq 13 nm,其他模型参数与灰尘类似物的实验室研究的预期广泛一致。我们的结论是毫米过量发射,这往往是由于存在非常冷的尘埃在弥漫ISM,可能是完全由TLS发射无序无定形尘埃颗粒。我们讨论了新模型的影响,在毫米连续观测的质量测定和发射率光谱指数随波长和尘埃温度的预期变化。赫歇尔和普朗克卫星数据的分析的影响进行了讨论。
2011-08-21 astro-ph.GA
The Star Formation Rate of Massive Dusty Galaxies at Early Cosmic Times
我们探讨如何估计的恒星形成率(SFR)的样本孤立的,大规模的尘埃恒星形成星系在早期宇宙纪元($1.5 < z < 3.5$)的变化时,他们的紫外(UV)到近红外(NIR)光谱能量分布扩展到更长的波长,通过添加远红外/亚毫米波数据跟踪再处理的辐射从尘埃加热的年轻的大质量恒星。我们使用多波长数据集进行大面积调查,其中包括DECam UV到光学,VICS 82 NIR,Spitzer-IRAC NIR和Herschel-SPIRE远红外/亚毫米数据。我们发现,包括远红外/亚毫米数据导致SFR的跨度$\sim$ 100-3500 $M_{\odot} yr^{-1}$,并高于平均因子$\sim$ 3.5,并在许多个别星系的因子超过10的折射率校正的UV为基础的SFR。我们的研究表明了远红外/亚毫米数据的重要性,推导出准确的SFR在大规模的尘埃星系在早期的时代,并强调需要下一代远红外/亚毫米设施具有高灵敏度,视野,和角分辨率。
2019-12-23 astro-ph.GA
The dust and [CII] morphologies of redshift ~4.5 sub-millimeter galaxies at ~200pc resolution: The absence of large clumps in the interstellar medium of high-redshift galaxies
本文介绍了ALMA波段7的深高分辨率(0.03”,200 pc)观测结果,包括从ALESS和AS 2UDS巡天中选取的四个$z\sim4.4-4.8$亚毫米星系(SMG)的尘埃连续体和[CII] $\lambda157.7μ$ m辐射。数据表明,休息帧160 $μ$米(观察到345 GHz)的灰尘排放是一致的,三个源的千秒差距尺度上的平滑形态。其中一个源UDS 47.0显示出明显的亚结构,但这也与平滑形态一致,正如模拟所示,当在高角分辨率(0.03”)和这些观测深度($σ_{345\text{GHz}} \sim27-47μ$ Jy束$^{-1}$)下观察时,平滑指数盘可以出现团块状。四个SMG是明亮的[CII]发射体,我们从高分辨率数据中提取[CII]光谱,并恢复$\sim20-100$ %的[CII]通量和$\sim40-80$ %的尘埃连续发射,与以前的低分辨率观测相比。当逐渐减小到0.2”分辨率时,我们的图恢复了连续发射的$\sim80-100$ %,表明$\sim200$ pc尺度上分辨出了发射的$\sim60$ %。我们发现,在高红移星系的[CII]发射的空间扩展比静止帧160 $μ$ m尘埃连续的$1.6\pm0.4$的一个因素。通过考虑$L_{\text{[CII]}}$ / $L_{\text{FIR}}$比率作为恒星形成率表面密度($Σ_{\text{SFR}}…
2018-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
An ALMA survey of Sub-millimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Physical properties derived from ultraviolet-to-radio modelling
ALESS调查在870 um的扩展Chandra Deep Field South中跟踪了122个亚毫米源的样本,允许将亚毫米星系(SMG)的位置精确到0.3“,并在不同波长下找到它们的精确对应物。这使得第一次汇编的多波长光谱能量分布(SED)的统计可靠的调查SMG。在本文中,我们提出了一个新的校准的MAGPHYS建模代码,优化,以适应这些紫外线到无线电SED的z>1恒星形成的星系使用能量平衡技术连接发射从恒星星族,尘埃衰减和尘埃排放在物理上一致的方式。我们从统计和物理上得到可靠的测光红移和物理参数的ALESS SMG的估计。我们发现它们具有中等恒星质量$M_\ast=(8.9\pm0.1)\times10^{10} M_\odot$,SFR $=280\pm70 M_\odot$ /yr,总V波段尘埃衰减$A_V=1.9\pm0.2$ mag,尘埃质量$M_\rm{dust}=(5.6\pm1.0)\times10^8 M_\odot$,平均尘埃温度T dust ~40 K。ALESS SMG的平均固有SED类似于当地ULIRG在IR范围内的,但我们的平均SMG的恒星发射更亮,更蓝,表明较低的尘埃衰减,可能是因为它们更扩展。我们探索了平均SED如何随不同参数而变化,并提供了一组新的SMG模板。为了把ALESS SMG的背景下,我们比较它们的恒星质量和SFR与那些不太活跃的恒星形成…
2015-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Millimeter-Wave Galactic Plane Survey With The BICEP Polarimeter
毫米波偏振测量除了有可能探测暴胀宇宙学范式外,还是研究银河系组成和磁场结构的有力工具。为此,这里介绍的是斯托克斯I,Q和U地图的银河平面从毫米波偏振计BICEP覆盖银河经度范围260 - 340度在三个大气传输窗口集中在100,150和220 GHz。这些地图的采样光学深度为1 < AV < 30,与先前对银河系毫米波频谱和渗透星际介质的大尺度磁场结构的描述一致。在银河平面两度以内的整个区域都探测到了偏振发射,这表明大尺度磁场的方向平行于银河平面。观测到的极化率随总强度增加而减少的趋势排除了整个银河系恒定银河磁场的最简单模型。在分析中包括WMAP数据,银河系极化分数的度标度频谱绘制在23和220 GHz之间的第一次。极化率随电磁频率的增加而增加,在50 GHz以下为0.5%~ 1.5%,在90 GHz以上为2.5%~ 3.5%。的BICEP和WMAP数据拟合的两个组件(同步加速器和灰尘)的模型表明,更高的频率BICEP数据是必要的,以严格约束的振幅和光谱指数的银河尘埃。此外,这两个组件的拟合预测的尘埃振幅是一致的模式预测的尘埃排放的BICEP带。
2011-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust Emission in Galaxies at Millimeter Wavelengths: Cooling of star forming regions in NGC6946
星际尘埃在分子气体的形成以及星际介质的加热和冷却中起着重要的作用。来自星系的毫米波长尘埃辐射的空间分布在很大程度上是未知的。NIKA 2 Guaranteed Time Project IMEGIN(Interpreting the Millimeter Emission of Galerkin with IRAM and NIKA 2)最近绘制了宏伟的螺旋星系NGC 6946的毫米辐射图。通过减去自由-自由、同步辐射和CO谱线的贡献,我们绘制了1:15 mm和2 mm处的纯尘埃辐射分布。分离臂/臂间区域,我们发现一个占主导地位的2毫米发射interarms表示的重要作用,一般星际辐射场加热冷尘埃。最后,我们提出了地图的尘埃质量,温度和发射率指数使用贝叶斯MCMC模型的光谱能量分布在NGC 6946。
2021-11-06 astro-ph.GA
Dust Scattering Albedo at Millimeter-Wavelengths in the TW Hya Disk
本研究通过利用光学薄CO谱线作为温度计,结合多波段连续谱观测,首次在无尘埃不透明度模型假设下约束了TW Hya盘毫米波段的尘埃反照率,并估计了最大颗粒尺寸、尺寸分布指数和孔隙率。
2024-12-14 astro-ph.EP astro-ph.GA
Far-infrared to millimeter data of protoplanetary disks: dust growth in the Taurus, Ophiuchus, and Chamaeleon I star-forming regions
远红外线和(亚)毫米波通量可用于研究构成行星的基本材料--原行星盘中的尘埃。在这里,我们结合从赫歇尔空间天文台的观测与辅助数据的284原行星盘在金牛座,变色龙I,蛇夫座恒星形成区域,覆盖从光学毫米/厘米波长。我们分析它们的光谱指数作为波长的函数,并确定其(亚)毫米斜率时,可能的。大多数磁盘显示晶粒生长的观测证据,与以前的研究一致。没有相关性被发现之间的其他示踪剂的磁盘演变和毫米光谱指数。一个简单的磁盘模型是用来适应这些来源,我们推导出后验分布的光学深度在1.3毫米和10 AU,在同一半径的磁盘温度,和尘埃不透明度光谱指数。我们发现70微米处的通量与10金处的盘温度密切相关,正如从这些简单模型得出的那样。我们发现光谱指数在Chamaeleon I是陡峭的比磁盘在金牛座/蛇夫座的初步证据,虽然需要更多的毫米观测来确认这一趋势,并确定其可能的起源。此外,我们确定了每个区域的中值光谱能量分布,并发现它们在整个研究的波长范围内是相似的,这可能是由于磁盘属性和形态的大散射。
2017-10-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Star formation traced by optical and millimeter hydrogen recombination lines and free-free emissions in the dusty merging galaxy NGC 3256 -- MUSE/VLT and ALMA synergy
星系-星系合并和随后引发的星暴活动是与星系形态转变和宇宙历史上恒星形成演变有关的基本过程。核和盘宽的恒星爆发都被认为发生在合并过程中。然而,量化核和盘宽的恒星形成活动是不平凡的,因为在最活跃的合并星暴星系中,核星暴是尘埃。本文提出了一种新的方法来解决这个问题:结合氢复合线在光学,毫米,自由-自由发射。以NGC~3256为例,利用欧洲南方天文台甚大望远镜(MUSE/VLT)的多单元光谱探测器和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)研究了H $β$、H 40 $α$和自由-自由辐射。由MUSE获得的H $β$图像识别出了核区域之外的恒星形成区域,这表明了盘状星爆。相比之下,ALMA获得的H40 $α$图像识别了一个核星爆,其中由于尘埃消光($A_{\rm V}\sim25$),光学线未被检测到。结合MUSE和ALMA的观测结果,我们得出结论:总的SFR为$49\pm2~M_{\odot}$ ~ $^{-1}$,来自核爆发和盘状星爆的贡献分别为$\sim34~\%$和$\sim66~\%$。这表明在NGC~3256中以盘状恒星形成为主。此外,对盘状恒星形成区域的逐像素分析表明,激波气体示踪剂(例如,CH $_3$ OH)在气体耗尽时间($τ_{\rm gas}$ = $M_{\rm gas}/SFR$)长的地方增强。这可能意味着合并引起的冲击调节整个盘的恒星形成活动。
2020-04-13 astro-ph.GA
ALMA Science Verification Data: Millimeter Continuum Polarimetry of the Bright Radio Quasar 3C 286
利用ALMA对致密陡谱射电类星体3C~286进行了1.3 mm波段的全偏振观测,这是在科学验证框架下首次获得的全偏振ALMA观测结果。在总强度图像中检测到一个明亮的核心和一个西南分量,类似于以前的厘米图像。还检测到朝向两个组件的偏振发射。核心的部分极化约为17\%,这高于厘米波长的部分极化,表明毫米射电核心中的磁场甚至比喷流下游更有序。在纤芯中观察到的偏振位置角(或EVPA)是$\sim$ 1、$39^{\circ}$,这证实了EVPA从厘米到毫米波长缓慢增加的趋势。借助于多频VLBI观测,我们认为这种EVPA变化与随频率变化的核心位置有关。我们还报告了一个偶然发现的亚mJy源的视野,这很可能是一个亚毫米星系。
2016-04-30 astro-ph.GA
Constraining properties of dust formed in Wolf-Rayet binary WR 112 using mid-infrared and millimeter observations
Yale University(耶鲁大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Tokyo(东京大学);Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Arkansas Tech University(阿肯色理工大学);The University of Sydney(悉尼大学);Caltech(加州理工学院);Max Planck Institute for Radio Astronomy(马克斯·普朗克射电天文研究所)
通过中红外和毫米波观测,研究WR 112尘埃性质,发现其尘埃粒径分布呈现双峰特征,揭示尘埃颗粒大小分布的形成机制。
2026-02-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA sub-/millimeter sources among $Spitzer$ SMUVS galaxies at $z>2$ in the COSMOS field
利用 ALMA 亚毫米源与 Spitzer SMUVS 星系目录交叉匹配,发现 z>2 的 ALMA 探测星系更重、更红、更年轻,且星暴星系尘埃 SED 形状多样。
2023-09-06 astro-ph.GA
ALESS--JWST: Dust-driven Morphologies and Hidden Stellar Mass in $z\sim3$ Sub-millimeter Galaxies
International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR), The University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);International Space Center (ISC), The University of Western Australia(西澳大利亚大学国际太空中心);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱登天文台);Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理系河外天文中心);European Space Agency (ESA), ESA Office, Space Telescope Science Institute(欧洲空间局(ESA)欧洲空间局办公室太空望远镜科学研究所);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天文学与天体物理学研究学院);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
本文通过JWST观测和ALMA数据研究z≈3的亚毫米波星系,发现尘埃效应导致恒星质量低估,揭示尘埃分布驱动结构多样性,支持高红移星系演化为大质量静止星系的模型。
2026-04-15 astro-ph.GA
Constraining Millimeter Dust Emission in Nearby Galaxies with NIKA2: the case of NGC2146 and NGC2976
研究利用 NIKA2 在 1.15 和 2 毫米对 NGC2146、NGC2976 成图,并以贝叶斯 SED 建模揭示尘埃温度、发射率与恒星形成活动的关系。
2023-10-05 astro-ph.GA
Scattering-Produced (Sub)millimeter Polarization in Inclined Disks: Optical Depth Effects, Near-Far Side Asymmetry, and Dust Settling
在(亚)毫米波长的磁盘偏振正在革命性的ALMA观测,但它的起源仍然不确定。尘埃散射最近被认为是一个潜在的贡献者偏振,但其基本性质还没有得到彻底的探讨。在这里,我们量化的光学深度上的散射诱导的偏振在倾斜的磁盘通过组合的分析说明,近似半解析建模使用正式的解决方案的辐射转移方程,和蒙特卡罗模拟的影响。我们发现,近侧的磁盘是显着明亮的偏振强度比远侧,只要磁盘是光学厚,散射颗粒尚未解决的中平面。这种不对称性是一个简单的几何效应的结果:圆盘表面的近侧比远侧更接近边缘。这是一个强大的签名,可以用来区分散射诱导极化从其他机制,如对齐的晶粒。几何上较薄的尘埃盘的不对称性较弱。因此,它打开了一个令人兴奋的新窗口尘埃沉降。我们发现轶事证据从尘埃连续成像的边缘上的磁盘,大颗粒尚未解决在最年轻的(0级)磁盘,但变得更老的磁盘。这种趋势是证实了倾斜磁盘中的极化数据显示,年轻的磁盘有更明显的近远侧不对称性,从而减少颗粒沉降。如果得到证实,这一趋势将对颗粒演化产生深远的影响,并最终影响星子和行星的形成。
2017-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the radial drift of millimeter-sized grains in the protoplanetary disks in Lupus
最近ALMA对原行星盘的调查表明,对于大多数盘,气体排放的程度大于毫米级尘埃的热排放程度。线光学深度和径向依赖的晶粒生长和径向漂移的组合效应可能有助于这种观察到的效果。对于一个样本的10个磁盘从狼疮调查,我们调查如何以及尘埃为基础的模型没有径向尘埃演变再现所观察到的12CO外半径,并确定是否需要径向尘埃演变,以匹配所观察到的气体尘埃尺寸差异。我们使用的热化学代码DALI获得12 CO合成排放图和测量气体和尘埃的外半径(Rco,Rmm)使用相同的方法适用于观测,这是比较的观测源的基础上。对于5个圆盘,我们发现观测到的气尘尺寸差大于由光学厚度引起的气尘尺寸差,这表明我们需要尘埃演化和光学厚度效应来解释观测到的气尘尺寸差。对于其他5个磁盘所观察到的气体尘埃的尺寸差异可以解释只有线光学深度效应。我们还确定了6个磁盘不包括在我们的初始样本,但同一恒星形成区域的调查的一部分,显示显着的12CO排放超过4 x Rmm。这些磁盘,没有Rco是可用的,可能有气体尘埃的大小差异大于4,很难解释没有实质性的尘埃演变。我们的研究结果表明,径向漂移和晶粒生长是共同的特点,明亮和暗淡的磁盘。在尘埃和气体半径显著不同的圆盘中可以观察到径向漂移和晶粒生长的影响,而在差异较小的圆盘中需要更详细的模型和更深入的观察才能看到这种影响。
2020-04-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Millimeter mapping at z~1: dust-obscured bulge building and disk growth
在今天的宇宙中,一颗随机选择的恒星最有可能生活在一个恒星质量介于银河系和仙女座之间的星系中。然而,仍然不确定这些膨胀盘系统的结构演化是如何进行的。我们观察到的大多数未被遮蔽的恒星形成都发生在0.7<z<1.5的仙女座祖先中,但它们90%以上的恒星形成都是由尘埃重新加工的,并且仍然无法解释。在这里,我们映射在z=1.25的仙女座祖先500微米的尘埃连续发射探测它是通过尘埃遮蔽恒星形成的增长。结合解决尘埃测量从NOEMA干涉仪与哈勃空间望远镜的Halpha地图和成像(包括新的紫外数据从HDUV调查),我们发现一个凸起的尘埃遮蔽恒星形成:而未被遮蔽的恒星形成集中抑制,尘埃连续集中,填充在环状结构中明显的Halpha和紫外线发射。因此,尘埃辐射比恒星形成的光学/紫外示踪物更紧凑,r_e(尘埃)=3.4kpc,r_e(Halalpha)/r_e(尘埃)=1.4,r_e(紫外)/r_e(尘埃)=1.8。然而,至关重要的是,这个星系的凸起和盘是同时形成的;虽然尘埃辐射比静止光辐射更致密(r_e(光学)/r_e(尘埃)=1.4),但它比恒星质量(r_e(M_*)/r_e(尘埃)=0.9)稍弱。以500 μ m辐射作为恒星形成的示踪物,该星系的结构演化可以用恒星形成来解释:它的大小将增长Delta(r_e)/Delta(M_*)~0.3,中心面密度将增长Delta(Sigma_cen)/Delta(…
2018-01-08 astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: Observations of dust continuum and CO emission lines of cluster-lensed submillimetre galaxies at z=2.0-4.7
我们目前的早期科学观测与大型毫米望远镜,AzTEC 1.1毫米连续图像和宽带光谱(73-111 GHz)获得的红移搜索接收器,对四个明亮的透镜亚毫米星系通过赫歇尔透镜巡天快照和SCUBA-2集群快照调查。该试点项目研究通过引力放大的好处确定的最高红移星系的恒星形成历史和分子气体和尘埃含量的物理特性。我们稳健地检测灰尘连续排放的全部样品和CO排放线的三个目标。我们发现,一个源显示光谱的多样性,是一个混合的三个星系在不同的红移(z=2.040,3.252和4.680),让人想起以前的高分辨率成像后续的无透镜亚毫米星系,但与一个完全不同的搜索方法,证实了最近的理论预测的物理无关的混合星系。确定检测到的线为12 CO(J_up=2-5),我们推导出光谱红移,分子气体质量,和尘埃质量的连续辐射。整个样品的平均H_2气体质量为(2.0 +-0.2)× 10^11 M_sun/μ,平均尘埃质量为(2.0+-0.2)× 10^9 M_sun/μ,其中μ=2-5是预期的透镜放大。利用这些独立的估计,我们推断出气体与尘埃的比值为δ_GDR=55-75,与其他亚毫米星系的测量结果一致。我们放大的高光度星系落在与其他高红移亚毫米星系相同的轨迹上,将在本地发光和超亮红外星系中观察到的L '_CO-L_FIR相关性扩展到更高的FIR和CO光度。
2015-07-15 astro-ph.GA
Assessment of Models of Galactic Thermal Dust Emission Using COBE/FIRAS and COBE/DIRBE Observations
在毫米波长的热尘埃发射光谱的精确建模是重要的,以提高准确性的CMB测量的前景减法,提高精度,可以确定不同的前景发射成分的贡献,并提高我们的理解尘埃成分和尘埃物理。我们适合四个模型的尘埃排放到高银河系纬度COBE/FIRAS和COBE/DIRBE观测从3毫米到100微米,并比较适合的质量。我们认为,两个层次的系统模型,因为它提供了一个物理动机的解释所观察到的长波长平坦的尘埃光谱和辐射率指数和尘埃温度之间的关系。我们考虑Finkbeiner,戴维斯和Schlegel的模型,因为它已被广泛用于CMB研究,和这个模型的推广版本最近应用到普朗克数据迈斯纳和Finkbeiner。为了比较,我们还拟合了由两个灰体分量之和组成的唯象模型。我们发现,两个灰体模型给出了最好的拟合和FDS模型给出了一个显着较差的拟合比其他模型。Meisner和Finkbeiner模型和两级系统模型仍然适用于银河系前景减法,但FIRAS数据没有足够的信噪比,以提供一个强大的测试在毫米波长的预测光谱。
2016-06-28 astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: Exploring the Effect of AGN Activity on the Relationships Between Molecular Gas, Dust, and Star Formation
分子气体H $_2$是星系中恒星形成的燃料,很难直接观测到。因此,$L_{\rm IR}$与$L^\prime_{\rm CO}$的比值是恒星形成速率与可形成恒星的分子气体量的观测估计,这与恒星形成效率和气体消耗时间尺度的倒数有关。我们测试了一个红外发光活动星系核对$L_{\rm IR}/L^\prime_{\rm CO}$比率的影响,在24个来自5 mJy无偏斯皮策河外巡天(5 MUSES)的中等红移星系的样本。我们用大毫米波望远镜的红移搜索接收机获得了新的CO(1-0)观测结果。我们使用斯皮策IRS光谱诊断活动星系核的存在和强度。我们发现,删除活动星系核的贡献$L_{\rm IR}^{\rm tot}$的结果,在一个平均$L_{\rm IR}^{\rm SF}/L^\prime_{\rm CO}$为我们的整个样本一致的平均$L_{\rm IR}/L^\prime_{\rm CO}$来自大样本的恒星形成星系从$z\sim0-3$。我们还包括在我们的比较多环芳烃排放的相对量为我们的样本和文献样本的本地和高红移超亮红外星系,并找到一个一致的趋势之间的$L_{6.2}/L_{\rm IR}^{\rm SF}$和$L_{\rm IR}^{\rm SF}/L^\prime_{\rm CO}$,这样的小尘埃颗粒的排放量随着增加$L_{\rm IR}^{\rm SF}/L^\prime_{\r…
2014-11-04 astro-ph.GA
Resolved millimeter-dust continuum cavity around the very low mass young star CIDA 1
上下文过渡盘(transition disks,TD)是一种星周盘,其内部区域的尘埃含量非常低。TD在一小部分的磁盘轴承对象中观察到的年龄为1-10百万年。它们是研究盘中演化效应的重要实验室,从光蒸发到行星盘相互作用。目的。我们报道了在极低质量恒星CIDA 1(M $_{\star} \sim 0.1-0.2$ M $_{\odot}$)周围的盘中发现的一个大的内部尘埃空区。方法.我们使用ALMA连续观测887 $μ$ m,它提供了$0."21\times0."12$的空间分辨率($\sim$ 15 $\times$ 8 au,半径为140 pc)。结果数据显示一个尘埃环,半径为$\sim$ 20 au,是TD的典型特征。环中的发射由窄的高斯分布很好地描述。尘埃盘中的尘埃质量为$\sim$ 17 M $_{\oplus}$。CIDA 1是质量最低的恒星之一,具有清晰的毫米腔。与类似恒星质量的天体相比,它有一个相对巨大的尘埃盘(金牛座II类盘中只有不到%的$M_{\rm{disk}}/M_{\star}$比CIDA 1大)和非常高的质量吸积率(CIDA 1是有史以来观测到的$M_{\rm{disk}}/\dot M$最低值之一)。根据这些不寻常的参数,我们讨论了一些可能的机制,可以负责形成的灰尘腔(例如,光蒸发、死区、嵌入式行星、近距离双星)。我们发现,一个嵌入式行星的土星质量或接近…
2018-05-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Millimeter-wave polarization of protoplanetary disks due to dust scattering
提出了一种利用毫米波段偏振观测来约束原行星盘中晶粒尺寸的新方法。如果尘埃颗粒生长到与波长相当的尺寸,则尘埃颗粒预计具有大的散射不透明度,因此连续谱发射预计由于自散射而偏振。我们进行三维辐射转移计算,以估计偏振度的原行星盘具有径向高斯状尘埃表面密度分布,这是最近发现的。将最大粒径设定为$100 {\rm~μm}$,将观测波长设定为870 ${\rm μm}$。我们发现,偏振度是高达2.5%的subarcsec的空间分辨率,这是很可能被检测到与不久的未来ALMA观测。由于各向异性连续发射的散射,发射是偏振的。偏振度分布呈双峰分布,内环偏振方向为径向,外环偏振方向为方位角。我们还发现了偏振度的波长依赖性:当尘埃颗粒的最大尺寸为$a_{\rm max}\simλ/2π$时,偏振度最高,其中$λ$是观测波长。因此,对原行星盘的多波和空间分辨偏振观测使我们能够对晶粒尺寸施加约束。从偏振观测的晶粒尺寸的约束是独立的,甚至可能比从不透明度指数更强。
2015-07-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
UNCOVER: The rest ultraviolet to near infrared multiwavelength structures and dust distributions of sub-millimeter-detected galaxies in Abell 2744
本研究利用ALMA与JWST/HST联合观测,分析阿贝尔2744中11个暗弱亚毫米星系的多波段结构,发现尘埃集中程度与星系致密性相关,总尘埃量和几何形态共同影响星系多波段特征。
2025-01-15 astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: Constraining the Gas Fraction of a Compact Quiescent Galaxy at z=1.883
我们目前的约束尘埃连续通量和推断的气体含量的引力透镜的大质量静止星系在$z$ =1.883 $\pm$ 0.001使用AzTEC 1.1毫米成像的大毫米望远镜。MRG-S 0851似乎是一个原型的大质量致密静止星系,但有证据表明它在过去的1亿年中经历了一次集中的复兴事件(参见Akhshik等人,2020)。这个星系在AzTEC图像中未被检测到,但我们计算了毫米通量的上限,并通过经验校准关系(假设恒定的分子气体与尘埃比为150)来估计H $_2$的质量极限。我们将来自MRG-S 0851中尘埃连续体的H $_2$分数的3 $σ$上限限制为${M_{H_2}/M_{\star}}$ $\leq$ 6.8%。MRG-S 0851由于最近的再生事件而具有低气体分数极限和适度低的sSFR,如果没有进一步的H $_2$气体被吸积,则这两者一起导致$<$ 0.6 Gyr的相对较短的耗尽时间。经验和分析模型都预测,我们应该在MRG-S 0851中检测到分子气体,特别是考虑到复兴情节;这表明至少在一些早期静止星系中,冷气体和/或尘埃迅速耗尽。
2021-03-04 astro-ph.GA
MUSTANG 3.3 Millimeter Continuum Observations of Class 0 Protostars
我们目前的观测6 0类原恒星在3.3毫米(90 GHz)使用64像素MUSTANG测辐射热计相机的100米绿岸望远镜。分析3.3 mm测光以及较短波长的观测结果,以导出测量发射的光谱指数(S_nu ~ nu^alpha)。我们利用先前发表的尘埃连续辐射转移模型来估计我们的观察中心光束内的特征尘埃温度。我们提出的毫米尘埃不透明度指数,β,在0.862毫米,1.25毫米和3.3毫米之间的限制。β_mm通常范围从1.0到2.4为0级源。来自盘发射和包络发射的相对贡献估计为3.3 mm。L483被发现在3.3 mm处具有可忽略的盘发射,而L1527由中心束内的盘发射主导。对于L1527,β_mm λ圆盘<= 0.8 - 1.4表明圆盘中可能发生晶粒生长。本文提出的测光方法可与未来的0级包层和盘的干涉观测相结合。
2010-11-16 astro-ph.GA
Astronomical Evidence for the Rapid Growth of Millimeter Sized Particles in Protoplanetary Disks
我总结了最近的调查原行星盘在毫米波长和显示的光度分布,相当于小尘埃颗粒的质量,迅速下降。这与红外线观测的圆盘寿命统计数据以及径向速度和凌日调查的行星出现率高形成对比。我认为,这些不同的结果可以调和,如果大多数尘埃在一个磁盘被锁定在毫米和更大尺寸的颗粒在约200万年。这一统计结果的磁盘演化同意与详细的建模少数个别磁盘和宇宙化学测量的快速星子形成。
2012-11-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Inferring the dust emission at submillimeter and millimeter wavelengths using neural networks
本研究基于监督深度学习算法,利用Herschel数据训练神经网络,成功预测了850微米和1.38毫米波段在37''分辨率下的尘埃发射图,支持了波长大于850微米时尘埃发射光谱变平的假设。
2024-10-14 astro-ph.GA
No Evidence for Millimeter Continuum Source Overdensities in the Environments of $z\gtrsim6$ Quasars
明亮的高红移类星体($z>6$),拥有超大质量黑洞($\rm M_{BH} > 10^8 M_{\odot}$),预计将居住在嵌入一些最早和最大质量星系超密度的大质量宿主星系中。我们分析了$6<z<7$上35个亮类星体的1.2 mm ALMA尘埃连续谱图,并在原始光束中寻找来自L $_{\rm IR} \gtrsim{ 10^{12}}$\,L $_{\odot}$源的过量尘埃连续谱辐射,作为早期原星团的证据.我们比较了在类星体周围的领域(A $_{\rm eff}$ = 4.3\,arcmin $^2$)与毫米数计数在空白领域调查的连续源的探测率在$\geq5σ$意义。我们发现15毫米的来源领域排除类星体本身,对应于一个过密度$δ_{\rm gal} \equiv (N_{\rm gal} - N_{\rm exp})/N_{\rm exp} = -0.07\pm0.56$,符合没有检测到过密度的尘埃星系在140物理kpc的类星体。然而,明显缺乏连续体过密度并不能否定类星体生活在过密度环境中的假设,这一假设由在相同尺度上发现的类似选择的类星体的强[CII]过密度所证明。ALMA的小视场可能会错过一个真正的过密度,如果它存在于大于1.cMpc的尺度上,如果类星体不在过密度的中心,或者如果类星体反馈在类星体附近发挥作用,但最有可能的是,连续测量探测的大视线体积将洗掉一个真正的过密度信…
2018-09-26 astro-ph.GA
Scattering-Induced Disk Polarization By Millimeter-Sized Grains
空间分辨(亚)毫米极化已被ALMA发现在越来越多的磁盘周围的年轻恒星物体。大多数的观测结果表明,偏振模式是一致的自散射,特别是在ALMA波段7。推断出的颗粒大小通常为100微米,这与通常从尘埃不透明度指数β推断出的毫米大小非常不同。为了解决这一矛盾,我们首先引入了所谓的“共面各向同性辐射场”近似,这使得(有符号的)偏振分数的计算解析。对于经常采用的粉尘组合物(例如,通过DSHARP),我们发现大尘埃粒子的模型产生了非常小的偏振,并且方向相反,这是以前没有观察到的。半解析结果通过Monte Carlo辐射转移模拟得到验证。在这些模型中,“正确的”偏振方向和小的β指数是相互排斥的。为了解决这种紧张局势,我们探索了广泛的尘埃模型,参数化的复折射率。我们发现,无论是偏振的分数,它是否被逆转或不依赖于折射率在一个复杂的方式,这种依赖关系被映射到一个n-k平面上的一个代表性的尘埃尺寸分布(MRN与amax= 3毫米)和波长为870微米。特别是,难熔的有机粉尘颗粒产生反向极化,而相同尺寸但由吸收性碳质材料制成的颗粒可以产生不反向的纳米级极化;后者可以减轻从散射诱导极化和不透明度指数β推断的颗粒尺寸之间的张力。我们的结论是,散射诱导极化有可能探测不仅是晶粒的尺寸,而且其组成。
2019-09-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
New constraints on dust emission and UV attenuation of z=6.5-7.5 galaxies from millimeter observations
我们已经针对两个最近发现的Lyman break星系(LBG)寻找尘埃连续体和[CII] 158微米线发射。用1.2mm的Plateau de Bure干涉仪(PdBI)观测到了位于星系团Abell 1703后面的z~ 6.8LBG A1703-zD 1强透镜,以及在GOODS-N场中的z= 7.508LBG z 8-GND-5296的光谱确认。这些观测结果与三个z>6.5的Lya发射体(命名为HCM 6A,Himiko和IOK-1)的观测结果相结合,最近用PdBI和ALMA获得了这些发射体的深度测量结果。[CII]在这两个星系中都没有检测到,这为Abell 1703-zD 1提供了一个深度上限,与最近ALMA的未检测结果相当。未检测到来自Abell 1703-zD 1和z 8-GND-5296的粉尘连续辐射,均方根值为0.12和0.16 mJy/束。从这些未检测到的,我们得出其红外光度和恒星形成率,尘埃质量和紫外线衰减的上限。由于强大的引力透镜效应,Abell 1703-zD 1的极限是探测亚LIRG区域($L_{IR} <8.1 \times 10^{10}$ Lsun)和非常低的尘埃质量($M_d<1.6 \times 10^7$ Msun)。我们发现,所有五个星系是兼容的Calzetti IRX- $β$关系,他们的紫外线衰减是兼容的几个间接估计从其他方法(紫外线斜率,外推…
2014-11-04 astro-ph.GA
Physical and chemical structure of planet-forming disks probed by millimeter observations and modeling
由尘埃和气体组成的原行星盘普遍存在于年轻恒星周围,通常被认为是行星系统的摇篮。它们的寿命、外观和结构是由恒星辐射、重力、热压、磁场、气体粘性、湍流和旋转之间的相互作用决定的。分子和尘埃是圆盘中主要的加热和冷却介质。尘埃颗粒控制着盘的不透明度,重新处理大部分的恒星辐射,并屏蔽电离紫外线/X射线光子的分子。行星系统的形成也会动态地演变,从而极大地改变其气体和尘埃密度结构。在过去的十年中,由于新的毫米波/红外设施(SMA,PdBI,CARMA,Herschel,e-VLA,ALMA)的升级或出现,我们对磁盘化学成分的理解取得了重大进展。自PPV以来,我们对磁盘物理和化学的理解已经取得了一些重大突破。本文将介绍和讨论这些改进对我们理解磁盘的物理结构和化学组成的影响。
2014-02-14 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.space-ph
Modeling the Resolved Disk Around the Class 0 Protostar L1527
我们提出了高分辨率的亚/毫米干涉成像的0级原恒星L1527 IRS(IRAS 04368+2557)在870微米和3.4毫米的亚毫米阵列(SMA)和毫米天文学研究组合阵列(CARMA)。我们检测到的签名的边缘上的磁盘周围的原恒星观察到的直径为180 AU的次/毫米图像。盘的质量估计为0.007 M_sun,假设光学薄,等温尘埃排放。毫米光谱指数被观察到是相当浅,在所有的空间尺度探测; α ~ 2,这意味着尘埃不透明度光谱指数β ~ 0。我们使用Monte Carlo辐射转移代码模拟从磁盘和周围的信封的发射,同时拟合亚/毫米可见度振幅,亚/毫米图像,解决L \arcmin \图像,光谱能量分布,和中红外光谱。最佳拟合模型的盘半径为R = 125 AU,高度耀斑(H ~ R ^1.3),径向密度分布为rho ~ R^-2.5,质量为0.0075太阳质量。在100天文单位处的尺度高度是48天文单位,大约是垂直流体静力平衡的两倍。分辨率毫米观测表明,磁盘可能会在整个0级阶段迅速增长。L1527周围的年轻星盘的质量和半径与前主序星的星盘相当;然而,星盘在垂直方向上的延伸要大得多,这可能是由于较低的原恒星质量,落入星盘上层,以及约1微米大小的尘埃颗粒的沉降。
2013-05-15 astro-ph.GA
A Corona Australis cloud filament seen in NIR scattered light II: Comparison with sub-millimeter data
我们研究了南冕分子云的北部,它由一个灯丝和一个密集的亚毫米芯内的灯丝。我们的目标是测量该区域内的尘埃温度和亚毫米发射率。我们还希望确认近红外(NIR)表面亮度可用于研究即使是非常密集的云的结构。我们扩展了我们以前的近红外映射的灯丝。尘埃色温是使用Spitzer 160 um和APEX/Laboca 870 um地图估计的。基于背景恒星的红化,近红外表面亮度,和热亚毫米尘埃排放的柱密度进行了比较。利用三维灯丝模型研究了各向异性照明对近红外表面亮度的影响以及尘埃温度测量的可靠性。相对于可见光消光,870 μ m处的估计发射率为kappa(870)=(1.3 +- 0.4)x 10^{-5} 1/mag。这与漫射介质中的值相似。亚毫米发射率的显著增加似乎被排除在外。尽管饱和,近红外表面亮度能够准确地查明,并优于背景恒星的颜色过度的测量,柱密度最大值的确切位置。近红外和远红外数据都表明,辐射场的强度在暗条南部较高。
2009-07-27 astro-ph.GA
Revealing the dust grain size in the inner envelope of the Class I protostar Per-emb-50
当尘埃颗粒从亚微米到毫米大小的增长发生时,一个好的约束对于行星形成模型是至关重要的。这为在原行星盘中产生卵石和星子迈出了第一步。目前,已经确定第二类物体具有大的尘埃颗粒。然而,目前尚不清楚在恒星形成过程中这种颗粒生长何时发生。我们使用多波长毫米观测的I类原恒星,以获得光谱指数的观测流量密度$α_\mathrm{mm}$的未解决的磁盘和周围的信封。我们的目标是比较我们的观测结果与能见度模型在两个波长同时。我们目前的数据从NOEMA在2.7毫米和SMA在1.3毫米的I类原恒星,Per-emb-50。我们用各种参数模型和辐射转移模型来模拟粉尘的排放,从而从观测到的排放光谱指数中推断出颗粒尺寸。我们在Per-emb-50的包络中发现一个频谱指数为$α_{\rm env}$ = $3.3\pm0.3$,类似于典型的ISM值。辐射源的辐射转移模型证实了存在$a_\mathrm{max}$ $\leq$ 100 $μ$ m的尘埃时的$α_{\rm env}$值。此外,我们探讨回温效应,我们发现,信封结构影响毫米发射的磁盘。我们的研究结果显示,晶粒的最大尺寸不大于$100$ $μ$ m的内部信封的I类原恒星Per-emb-50,提供了一个有趣的情况下,测试的普遍性毫米晶粒生长预期在这些来源。
2019-01-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inferring (Sub)millimeter Dust Opacities and Temperature Structure in Edge-on Protostellar Disks From Resolved Multi-Wavelength Continuum Observations: The Case of the HH 212 Disk
(亚)毫米尘埃不透明度是将可观测到的尘埃连续辐射转换为质量所必需的,但其值长期以来一直不确定,特别是在年轻恒星物体周围的圆盘中。我们提出了一种方法来限制不透明度$κ_ν$在边缘上的磁盘从一个特征的光学深度$τ_{0,ν}$,密度$ρ_0$和半径$R_0$在磁盘的外边缘通过$κ_ν=τ_{0,ν}/(ρ_0 R_0)$其中$τ_{0,ν}$是推断从观察到的通量的形状沿主轴,$ρ_0$从重力稳定性的考虑,和$R_0$从直接成像。我们将1D半分析模型应用于嵌入式0级HH 212磁盘,该磁盘在ALMA波段9、7、6和3以及VLA Ka波段($λ$ =0.43、0.85、1.3、2.9和9.1 mm)具有高分辨率数据。通过RADMC-3D辐射传输计算,HH 212盘的建模扩展到2D。我们发现的尘埃不透明度$κ_ν\approx $ $1.9\times 10^{-2}$,$1.3\times 10^{-2}$,和$4.9\times 10^{-3}$厘米$^2$每克气体和尘埃的ALMA波段7,6和3,分别与依赖于所采用的恒星质量的不确定性。推断的混浊度支持Beckwith等人(1990)提倡的广泛使用的处方$κ_λ=2.3\times 10^{-2} (1.3 {\rm mm}/λ)$ cm $^2$ g $^{-1}$。我们推断,在磁盘的外缘径向向内增加的温度约为45 K。它远高于冰的升华…
2021-12-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA 1.3 millimeter Search for Debris Disks around Solar-type Stars in the Pleiades
来自不同年龄恒星周围碎片盘的毫米辐射对星子的碰撞演化提供了约束。我们提出了ALMA 1.3毫米观测样本的76个太阳型恒星在~115万年的古老的昴星团星团。这些ALMA观测补充了以前对该样品的红外观测,提供了对较低温度下星周尘埃发射的灵敏度,对应于与柯伊伯带及更远半径相当的碎片。观测得到的光束尺寸为1.5弧秒(200 au),均方根噪声中值为54 μ m/光束,这对应于样品中典型恒星40 K尘埃的分光度$L_{dust}/L_{star} \sim 10^{-4}$。ALMA图像显示没有明显的目标恒星的检测。我们解释这些限制的背景下,一个稳态的碰撞级联模型碎片磁盘的演变,提供了一个很好的描述观测的现场人口在太阳附近,但没有很好地校准对年轻的population.The ALMA非检测的昴星团系统是兼容的磁盘通量预测模型。我们没有发现高分数光度异常值,从这些ALMA数据,可能与增强碰撞所产生的活动不占稳态演化。然而,我们注意到,两个系统(HII 1132和HD 22680)显示24微米的超出远高于该模型的预测,可能是由于涉及行星的动力学事件产生的异常高的尘埃。
2022-07-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Fomalhaut debris disk emission at 7 millimeters: constraints on the collisional models of planetesimals
我们提出了新的空间分辨观测尘埃热辐射在7毫米的北落师门碎片盘与澳大利亚望远镜紧凑型阵列。这些观测提供了迄今为止对北落师门碎片盘的最长波长探测。我们结合新的数据到文献的亚毫米数据调查的光谱指数的尘埃热发射在亚毫米和约束的$q$斜率的幂律粒度分布。我们推导出一个值为$q = 3.48 \pm 0.14$的颗粒尺寸约为1毫米。这是一致的碰撞级联在稳态的经典预测。同样的值不能用最近的星子碰撞模型来解释,在这些模型中,大型天体的速度分布或它们的拉伸强度是天体大小的强函数。
2012-01-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: discovery of the 12CO(1-0) emission line in the ring galaxy, VIIZw466
本文报道了利用大型毫米波望远镜Alfonso Serrano上的红移搜索接收器在碰撞环星系VII Zw 466中发现的CO(1-0)发射线的早期科学发现。由于VII Zw 466的高恒星形成率,其表观分子-原子气体比要么将其ISM置于HI主导的区域,要么意味着大量的CO暗分子气体。VII Zw 466的分子气体密度和恒星形成率密度与标准的肯尼库特-施密特恒星形成定律一致,尽管我们发现这个星系是缺乏H2的。CO至H2转换因子的选择不能完全解释明显的H2缺乏。因此,我们发现,碰撞环星系,VII Zw 466,要么是在很大程度上缺乏H2和HI或含有大量的CO暗气体。一个低分子气体部分可能是由于加强反馈过程从以前的情节恒星形成的结果,恒星形成ISM被限制在环。我们的结论是,碰撞环星系形成是一种极端形式的星系相互作用,引发了强烈的银河系范围内的恒星形成爆发,可能会提供立即的负反馈对随后的恒星形成事件-导致一个短暂的恒星形成的历史,或者至少出现分子气体赤字。
2016-11-28 astro-ph.GA
An imperfectly passive nature: Bright sub-millimeter emission from dust-obscured star formation in the z=3.717 "passive" system, ZF20115
高红移大质量星系与古老的恒星星族的识别可能会对一些星系形成的模型提出挑战。然而,为了安全地将星系归类为静止星系,有必要排除重要的正在进行的恒星形成,这在高红移时可能具有挑战性。在这封信中,我们分析了在z=3.717时声称的“后星暴”星系ZF-20115的深ALMA/870 μ m和SCUBA-2/450 μ m成像,这些图像显示出强烈的巴耳末破裂和吸收线。远红外成像显示,在距离静止帧紫外线/光学辐射位置0.4+/-0.1弧秒(投影约3 kpc)处有一个明亮的恒星暴,恒星形成速率为100 Mo/yr。这种恒星形成的成分在静止帧紫外线中是无法探测到的,但在静止帧波长> 3500埃时,它对较低的角分辨率测光有显著的贡献,这使得确定可靠的恒星质量变得非常复杂。重要的是,在存在尘埃遮蔽的情况下,强烈的巴尔末特征并不是星暴后星系的独特特征,而且确实经常在红外发光星系中观察到。我们的结论是,ZF 20015系统不会对当前的星系形成模型构成挑战,并且深亚/毫米观测是任何静止的先决条件。ZF 20115的多波长观测揭示了一个具有复杂和空间变化的恒星形成历史的复杂系统。ZF 20115表明,只有通过多波长研究,包括JWST在中红外波长的高分辨率观测,才有可能理解高红移遮蔽的恒星暴。
2017-04-12 astro-ph.GA
Interpreting Millimeter Emission from IMEGIN galaxies NGC 2146 and NGC 2976
本研究结合 NIKA2 毫米波观测与多波段数据,用贝叶斯 SED 建模分解 NGC 2146 和 NGC 2976 的毫米辐射,揭示冷尘埃、自由—自由辐射、尘埃性质及其与气体和 SFR 的关系。
2024-10-13 astro-ph.GA
The Coupled Physical Structure of Gas and Dust in the IM Lup Protoplanetary Disk
气体和固体在原行星盘中的空间分布决定了行星系统的组成和形成效率。与毫米厘米大小的尘埃相比,许多圆盘显示出气体和小颗粒的完全不同的分布。我们提出了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的尘埃连续体,CO,$^{13}$ CO,和C $^{18}$ O在IM Lup原行星盘,第一个系统,在那里这种尘埃-气体二分法被清楚地看到。探测到的$^{12}$ CO的半径为970 AU,而毫米连续辐射仅在313 AU处被截断。基于这些数据,我们已经建立了一个全面的物理和化学模型的磁盘结构,它考虑到了复杂的,耦合的性质的气体和尘埃和本地和外部环境之间的相互作用。我们约束的气体和尘埃的分布,气体温度,CO丰度,CO光学厚度,和入射的外部辐射场。我们发现,减少/去除尘埃从外盘暴露在这个地区更高的恒星和外部辐射,并降低冻结的速度,使CO留在气体中的大径向距离。我们估计气相CO丰度的$5\%$的ISM值和低的外部辐射场($G_0\lesssim4$)。后者与当地恒星星族的预期一致。我们还发现了环状连续结构,同位素选择性光解的建议,和扩散气体晕的初步证据。
2016-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Millimeter and far-IR study of the IRCD SDC 341.232-0.268
我们分析了与红外暗云SDC 341.232-0.268相关的分子气体和尘埃,以研究气体的特性和参数,确定四个嵌入式EGO候选者的演化状态,并建立可能的流入或流出气体运动。我们的研究基于APEX望远镜获得的$^{12}$ CO(2-1)、$^{13}$ CO(2-1)和C $^{18}$ O(2-1)数据、MALT 90巡天的高密度示踪剂分子数据以及斯皮策、赫歇尔和ATLASGAL的红外图像。该研究揭示了两个以-44 km/s的速度朝向IRDC的团块,其密度> 10 $^4$ cm $^{-3}$,这是IRDC的典型特征,而高密度示踪剂显示H $_2$密度> 10 $^5$。远红外图像揭示了与分子团和EGO相关的冷尘埃的存在。光谱的光学薄和光学厚的分子线对EGO的比较表明存在的流入和流出的运动。
2019-07-10 astro-ph.GA
Millimeter and Submillimeter Excess Emission in M33 revealed by Planck and LABOCA
以往的研究表明,在许多低金属丰度星系的光谱能量分布(SED)中,存在着亚毫米(submm)和毫米(mm)波长的过量发射。本研究的目的是分别模拟附近旋涡星系M33中恒星形成(SF)组分的辐射和弥漫星际介质(ISM)的辐射。我们将观测到的M33的SED分解为SF和弥散分量。中红外(MIR)和远红外(FIR)通量提取斯皮策和赫歇尔数据。在submm和mm波长,我们使用APEX的地面观测来测量SF分量的发射,并使用普朗克太空望远镜的数据来估计漫射发射。这两个组件分别适合使用辐射传输模型的基础上,标准的灰尘属性和现实的几何形状。这两个模型化的SED被合并以构建M33的全局SED。此外,在我们的模型中,为尘埃排放提供动力所需的辐射场与GALEX,Sloan和Spitzer的观测结果进行了比较。我们的模型能够再现在MIR和FIR波长的观测,但我们发现在submm和mm波长的发射强烈过量,模型的预期严重低估了LABOCA和普朗克通量。我们还发现,逃离星系的紫外线(UV)辐射比模型预测高出70%。我们确定气体与尘埃的质量比Gdust约为100,明显低于M33太阳下金属丰度的预期值。我们讨论了不同的假设来解释我们研究中发现的差异(即,在submm和mm波长的过量发射,紫外线衰减的赤字,和异常低的Gdust值),得出的结论是,不同的尘埃性质在M33是最合理的解释。
2016-03-07 astro-ph.GA
A Systematic Search for Reddest Far-infrared and Sub-millimeter Galaxies: revealing dust-embedded starbursts at high redshifts
我们提出了我们的系统搜索的最红的远红外(FIR)和亚毫米(亚毫米)星系使用的数据从赫歇尔多层河外星系巡天(HerMES)和SCUBA 2宇宙遗产调查(S2 CLS)的结果。红FIR星系是“500~ $μ$ m × 10 ~(-1)”,其光谱能量分布在赫歇尔光谱和光度成像接收器(SPIRE)的三个FIR通带上随波长增加而增加。在HerMES磁场的106.5度$^2$内,我们选择了629 500 $μ$ m。红色的亚毫米星系是“SPIRE脱落”,这是S2 CLS 850 $μ$ m数据中的突出探测,但在SPIRE波段中非常微弱或不可见。在HerMES和S2 CLS的2.98度$^2$公共区域内,我们选择了95个这样的对象。这些非常红的源可能是高红移($z\gtrsim 4$ -6)的尘埃星暴,因为它们的冷尘埃辐射的峰值被恒星形成加热到最红的FIR/亚毫米波段。500 $μ$ m Ω的表面密度为$\sim$ 8.2 deg $^{-2}$(在500 $μ$ m Ω的$\geq 20$ mJy水平),而SPIRE脱落者的表面密度为$\sim$ 19.3 deg $^{-2}$(在850 $μ$ m Ω的$\geq 5$ mJy水平)。然而,这两种类型的物体都可以跨越很宽的红移范围。使用这些领域的深射电数据,以进一步选择那些可能在最高的红移,我们发现,$z>6$候选人的表面密度是5.5度$^…
2020-06-04 astro-ph.GA hep-ex
The LMT 2 Millimeter Receiver System (B4R). I. Overview and Results of Science Demonstration
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,国立自然科学研究院);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究院(SOKENDAI));The University of Electro-Communications(电气通信大学);Keio University(庆应义塾大学);Kitami Institute of Technology(北见工业大学);Nagoya University(名古屋大学);The University of Tokyo(东京大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Kyushu Kyoritsu University(九州桐生大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);The Institute of Statistical Mathematics(统计数学研究所)
B4R接收机通过双极化边带分离混频器技术实现高红移尘埃恒星形成星系的光谱红移识别,并扩展了LMT在天体化学等领域的科学应用范围。
2025-11-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Solving grain size inconsistency between ALMA polarization and VLA continuum in the Ophiuchus IRS 48 protoplanetary disk
蛇夫座IRS 48周围的原行星盘在(亚)毫米观测中显示出方位角不对称的尘埃分布,这被解释为一个漩涡,毫米/厘米大小的粒子被困在连续峰的位置。在本文中,我们提出了860 $μ$米ALMA观测偏振尘埃排放的磁盘。偏振发射被检测到朝向盘的一部分。极化矢量平行于圆盘短轴,并且极化分数被推导为$1-2$ \%。这些特征与亚毫米波发射的自散射模型一致,该模型表明最大晶粒尺寸为$\sim100$ $μ$ m。然而,这与先前对毫米/厘米尘埃颗粒被漩涡捕获的解释不一致。为了解释这两个,ALMA偏振和以前的ALMA和VLA观测,我们建议,在860 $μ$米波长的热发射是光学厚($τ_{\rm abs}\sim7.3$)在尘埃陷阱的最大可观察到的颗粒尺寸为$\sim100$ $μ$米,而不是光学薄的情况下,$\sim$厘米尘埃颗粒。我们注意到,如果860 $μ$ m的热辐射是光学厚度,我们不能排除较大的尘埃颗粒在中平面附近积累。
2020-07-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolved images of the protoplanetary disk around HD 100546 with ALMA
围绕赫比格Ae/Be星HD 100546的盘已经被广泛研究,它是有观测迹象表明正在进行和/或最近行星形成的系统之一。然而,到目前为止,还没有公布毫米尘埃排放或气体的解析图像。我们目前的第一个解决的磁盘在波段7获得的ALMA天文台HD 100546的图像。CO(3-2)图像揭示了一个气体盘,在3-sigma水平上延伸到350 au半径。令人惊讶的是,870 μ m尘埃连续辐射是紧凑的(半径<60 au)和不对称的。尘埃排放是很好地匹配了一个截断盘的外径为$\approx$ 50 AU。在60 au之外缺乏毫米级颗粒与这种尺寸的颗粒的径向漂移一致。在之前的高对比度NACO/VLT L'观测中发现的原行星候选者可能与毫米级粒子的尖锐外缘有关。未来需要更高的角分辨率的ALMA观测来确定毫米波发射的详细性质和内部区域(<2arcsec)的气体运动学。这种观测还可以通过探测行星盘物质来揭示行星的存在。
2014-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR