DustPedia - A Definitive Study of Cosmic Dust in the Local Universe
J. I. Davies, M. Baes, S. Bianchi, A. Jones, S. Madden, M. Xilouris, M. Bocchio, V. Casasola, L. Cassara, C. Clark, I. De Looze, R. Evans, J. Fritz, M. Galametz… 展开作者
J. I. Davies, M. Baes, S. Bianchi, A. Jones, S. Madden, M. Xilouris, M. Bocchio, V. Casasola, L. Cassara, C. Clark, I. De Looze, R. Evans, J. Fritz, M. Galametz, F. Galliano, S. Lianou, A. V. Mosenkov, M. Smith, S. Verstocken, S. Viaene, M. Vika, G. Wagle, N. Ysard
The European Space Agency has invested heavily in two cornerstones missions; Herschel and Planck. The legacy data from these missions provides us with an unprecedented opportunity to study cosmic dust in galaxies so that we can answer fundamental questions about, for example: the origin of the chemical elements, physical processes in the interstellar medium (ISM), its effect on stellar radiation, its relation to star formation and how this relates to the cosmic far infrared background. In this paper we describe the DustPedia project, which is enabling us to develop tools and computer models that will help us relate observed cosmic dust emission to its physical properties (chemical composition, size distribution, temperature), to its origins (evolved stars, super novae, growth in the ISM) and the processes that destroy it (high energy collisions and shock heated gas). To carry out this research we will combine the Herschel/Planck data with that from other sources of data, providing observations at numerous wavelengths (< 41) across the spectral energy distribution, thus creating the DustPedia database. To maximise our spatial resolution and sensitivity to cosmic dust we limit our analysis to 4231 local galaxies (v < 3000 km/s) selected via their near infrared luminosity (stellar mass). To help us interpret the data we have developed a new physical model for dust (THEMIS), a new Bayesian method of fitting and interpreting spectral energy distributions (HerBIE) and a state-of-the-art Monte Carlo photon tracing radiative transfer model (SKIRT). In this the first of the DustPedia papers we describe the project objectives, data sets used and provide an insight into the new scientific methods we plan to implement.
DustPedia and Local Volume Legacy samples as benchmarks for dust evolution in galaxies
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切里天文台）；STAR Institute, Université de Liège（列日大学恒星与星系研究所）；Sterrenkundig Observatorium Universiteit Gent（根特大学天文台）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能及替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）；AIM（天体物理学与分子星际介质实验室）；INAF - Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文台）；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天文空间科学与研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛纳大学物理与天文学系）；National Observatory of Athens, Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing（雅典国家天文台天体物理学、空间应用与遥感研究所）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；DTU-Space, Technical University of Denmark（丹麦技术大学空间科学与技术系）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
The ISM scaling relations in DustPedia late-type galaxies: A benchmark study for the Local Universe
这项工作的目的是所有的ISM组件（灰尘，原子/分子/总气体），气相金属丰度，和其他星系的属性，如Mstar和星系形态，晚型星系在本地宇宙的主要标度关系的表征。这项研究是通过从整个DustPedia样本中提取晚型星系，并利用DustPedia项目提供的大型均匀数据集进行的。样本由436个星系组成，其形态阶段从T = 1到10，M星从6 x 10^7到3 x 10^11 Msun，SFR从6 x 10^（-4）到60 Msun/yr，12 + log（O/H）从8到9.5。涉及分子气体的标度关系进行了研究，通过假设一个常数和金属度依赖的XCO。通过生存分析技术进行分析。我们证实，尘埃质量与总气体质量的相关性非常好，并发现-第一次-尘埃质量与原子气体质量的相关性比分子更好。我们表征重要的质量比，如气体分数，分子与原子气体质量比，尘埃总气体质量比（DGR），尘埃与恒星质量比。只有假设的金属依赖XCO再现预期的DGR减少形态阶段的增加和减少气相金属，斜率约为1。DGR，气相金属丰度和尘埃与恒星的质量比，对于我们的星系样本，直接与星系形态。分子-原子气体质量比和DGR在低分子气体组分中呈现正相关，但在富含分子气体的星系中，这种趋势被打破。据我们所知，这种趋势以前从未发现过。这为星系演化的理论模型提供了新的约束条件，也为高红移研究提供了参考。
The physical properties of local (U)LIRGs: a comparison with nearby early- and late-type galaxies
为了确定（U）LIRG在本地宇宙中的位置，我们检查了67个这样的系统的样本的属性，并将它们与DustPedia数据库中的268个ETG和542个LTG进行比较。我们利用多波长光度数据和CIGALE SED拟合程序来提取它们的物理参数。将中位SED以及导出参数值与当地ETG和LTG的值进行比较。此外，（U）LIRGs被分为7类，根据每个系统的合并阶段，并在推导参数的变化进行了研究。（U）LIRGs占据尘埃和恒星质量的“高端”，而SFR在本地宇宙中的中值分别为5.2 $\times10^7~M_{\odot}$、6.3 $\times10^{10}~M_{\odot}$和52 $~M_{\odot}$ yr $^{-1}$。（U）LIRG中PDR尘埃辐射占尘埃总光度的11.7%，显著高于ETG（1.6%）和LTG（5.2%）。（U）LIRG中尘埃温度的中值为32 K，高于ETG（28 K）和LTG（22 K）。在我们的（U）LIRGs样本的7个合并类中，在导出的参数中可以看到微小的差异，其中最明显的一个是恒星形成率，在后期合并阶段的系统中，中值SFR高达99 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，而孤立的系统为26 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$。相对于正常星系中老恒星占主导地位的恒星辐射，（U）LIRGs中的年轻恒星贡献了64%的光度。尘埃吸收的恒星光度在（…
