A nuclear spiral in a dusty star-forming galaxy at $z=2.78$
本文利用长基线ALMA观测和引力透镜效应，重建了$z=2.78$处尘埃星形成星系的核球结构，发现其中心具有双旋臂和核棒等特征，揭示了内禀动力学过程在驱动冷气体聚集及恒星与黑洞快速形成中的关键作用。
2024-12-04 astro-ph.GA
Observing Dusty Star-Forming Galaxies at the Cosmic Noon through Gravitational Lensing: Perspectives from New Generation Telescopes
本文综述强引力透镜尘埃恒星形成星系的观测现状，强调 JWST 与 SKA Observatory 在电磁波谱两端结合透镜放大效应研究高红移系统及活动星系核与宿主星系相互作用的价值。
2024-03-04 astro-ph.GA
Herschel protocluster survey: A search for dusty star-forming galaxies in protoclusters at z=2-3
本文介绍了Herschel/SPIRE对三个z=2-3的原星系团（2 QZCluster，HS 1700，SSA 22）的观测结果。根据250个$μ$ m源的SPIRE色（S350/S250和S500/S350），我们选择了可能与原星系团有关的高红移尘埃恒星形成星系。在2 QZ簇场中，我们发现了在z=2.2处距离H $α$发射体的密度峰值约4.5'（~2.2 Mpc）的六个SPIRE源的4-σ过密度。在HS 1700场中，我们发现了8个SPIRE源在z=2.3处距LBG的密度峰值约2.1'（~1.0 Mpc）的5 σ过密度。在SSA 22场中没有发现明显的超密度，但我们发现3个500 $μ$ m源集中在LAEs超密度以东3'（~1.4 Mpc）处。如果这三个超密度中的所有SPIRE源都与原星团有关，则推断出的恒星形成速率密度比相同红移下的平均值高10 $^3$ -10 $^4$倍。这表明在z~2-3原星系团中尘埃星形成活动可能得到非常强烈的增强。我们需要进一步的观测来证实SPIRE源的红移，并研究是什么过程增强了z~2-3原星团的尘埃星形成活动。
2016-05-24 astro-ph.GA
Full of Orions: a 200-pc mapping of the interstellar medium in the redshift-3 lensed dusty star-forming galaxy SDP.81
基于高分辨率、多波段ALMA观测的FIR连续谱、CO阶梯和[CII]谱线，对SDP. 81（一个z=3.042的强引力透镜尘埃恒星形成星系）的星际介质性质进行了亚千秒差距分辨研究.使用一个可变平面透镜建模代码，我们实现了一个中位数源平面分辨率为200 pc。我们使用光子主导区（PDR）模型来推断恒星形成气体在200 pc尺度上的物理条件--远紫外场强度、密度和PDR表面温度，发现远紫外场强度约为10^3-10^4 G 0，气体密度约为10^5 cm^-3，云表面温度高达1500 K，与猎户座梯形区的情况相似。[CII]发射比FIR连续谱明显更长：约50%的[CII]发射出现在FIR明亮区域之外。在整个源中，[CII]/FIR的分辨比值变化几乎为2 dex，在恒星形成的团块中，这一比值下降到约2x 10 ^-4。所观察到的[CII]/FIR赤字的趋势是一致的热饱和的C+精细结构水平占用在高气体温度。我们使源平面重建的所有发射线和连续数据公开。
2020-04-06 astro-ph.GA
SXDF-ALMA 1.5 arcmin^2 deep survey. A compact dusty star-forming galaxy at z=2.5
我们给出了使用阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）在1.1 mm处进行的SXDF-ALMA 1.5 arcmin ^2深度测量的第一批结果。该图达到了55 uJy/beam的1 sigma深度，覆盖了12个z = 2.19或z=2.53的Halpha选择恒星形成星系。我们已经检测到连续辐射从我们的三个半选择的样本，包括一个紧凑的恒星形成星系与高恒星表面密度，NB 2315 -07。它们在静止光学坐标系中都是红色的，恒星质量log（M*/Msun）>10.9，而其他蓝色的主序星星系log（M*/Msun）=10.0-10.8，非常微弱，<290 uJy（2 sigma上限）。我们还发现最亮1.1毫米的星系NB 2315 -02与一个致密的（R_e=0.7+-0.1千秒差距）尘埃状恒星形成组分有关。给定高气体分数（44^{+20}-8}%或37^{+25}-3}%）和高恒星形成率面密度（126^{+27}-30} Msun yr^{-1}kpc^{-2}），集中的星暴可以在小于50^{+12}-11} Myr的范围内建立与z~2处的大质量致密星系相匹配的恒星表面密度，前提是总气体中至少有19+-3%转化为星系中心的恒星。另一方面，NB 2315 -07已经拥有如此高的恒星表面密度核心，显示出气体分数（23+-8%），位于恒星形成主序星的下包层。这个致密的恒星形成星系可能处于致密的尘埃恒星…
2015-08-24 astro-ph.GA
Three Dusty Star Forming Galaxies at $z\sim1.5$: Mergers and Disks on the Main Sequence
星系的主序是星系的恒星形成率与恒星质量之间的相关关系，在$z\sim4$外已被观测到。在散射的相关星系通常被解释为世俗的演变，而星系的恒星形成率高于主要序列被解释为正在进行相互作用，或与starbursting块托姆雷不稳定磁盘。在本文中，我们调查了最近的合并历史的三个尘埃恒星形成的星系，确定其明亮的亚毫米波发射在$z\sim1.5$。我们分析了静止帧光学和紫外成像，静止帧光发射线的运动学使用的狭缝光谱与MOSFIRE在凯克I，并计算Gini和M $_{20}$统计的每个星系，并得出结论，两个合并驱动，而第三个是一个孤立的盘星系。盘状星系位于主序星上方的$\sim$ 4 $\times$，一个合并星系位于主序星的散点内，另一个合并星系位于主序星下方的$\sim$ 4 $\times$。这暗示着星系相对于主序星的位置可能不是$z\sim1$中高M $_{\star}$星系近期恒星形成历史的有用解释。
2020-02-28 astro-ph.GA
JWST+ALMA reveal the build up of stellar mass in the cores of dusty star-forming galaxies at Cosmic Noon
University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（黎明宇宙中心）；Tufts University（塔夫茨大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
利用JWST和ALMA数据，研究z=1.5-5.5的33个尘埃恒星形成星系，发现其在紫外和光学波段的形态特征与静止星系相似，暗示尘埃星系已形成尘埃遮蔽的核心，可能加速向静止态演化。
2026-03-13 astro-ph.GA
An ALMA view of 11 Dusty Star Forming Galaxies at the peak of Cosmic Star Formation History
我们提出了11个主序列DSFG的ALMA视图，（亚）毫米选择在GOODS-S领域，并在光谱上证实是在宇宙SFH（z = 2-3）的峰值。我们的研究结合了星系SED与ALMA连续谱和CO光谱发射的分析，通过使用ALMA科学档案产品在最高的空间分辨率目前可用于我们的样本（< 1 arcsec）。我们包括星系的多波段图像和测光（在光学，无线电和X射线），以调查尘埃，气体和恒星成分之间的相互联系，并最终存在AGN。我们使用多波段的大小和形态，以获得洞察的过程，导致星系的演化，例如气体凝聚，恒星形成，活动星系核反馈。这11个DSFG在亚毫米量级非常紧凑（中值r（ALMA）= 1.15kpc），而光发射扩展到更大的半径（中值r（H）/r（ALMA）= 2.05）。CO线揭示了分子气体旋转圆盘的存在，但我们不能排除相互作用和/或分子流出的存在。需要更高（光谱和空间）分辨率的图像，以便从可能的情景中解脱出来。大多数星系都处于压缩阶段，当气体冷却并落入星系中心时，为恒星形成的尘埃爆发和不断增长的核心提供燃料。我们预计这些DSFG是大质量静止星系的高z星形成对应物。在三个星系的CO排放的一些功能是暗示即将/正在进行的活动星系核反馈，这被认为是触发从恒星形成盘ETG的形态转变。
2021-08-12 astro-ph.GA
ALMA observations of atomic carbon in z~4 dusty star-forming galaxies
本文介绍了南极望远镜对13个强透镜尘埃恒星形成星系的ALMA [CI]（$1-0$）（静止频率492 GHz）观测结果。我们比较这些新的数据与现有的[CI]观测文献，允许研究的ISM性质的$\sim 30$极端尘埃恒星形成星系跨越红移范围$2 < z < 5$。用[CI]线作为分子ISM的示踪线，我们发现SPT-DSFG的平均分子气体质量为$6.6 \times 10^{10}$ M $_{\odot}$ .这与通过低$J$ $^{12}$ CO和尘埃质量导出的气体质量存在矛盾;使估计值一致需要（a）对于我们的$α_{\rm CO} \sim 2.5$样品和气尘比$\sim200$，提高CO到H的$_2$转换因子，或者（b）高碳丰度$X_{\rm CI} \sim 7\times10^{-5}$。使用一系列额外的原子和分子线（包括[CI]，[CII]和CO的多个跃迁）的观察，我们使用现代光解区域代码（3D-PDR）来评估我们样品中DSFG的ISM内的物理条件（包括密度，UV辐射场强和气体温度）。我们发现，我们的DSFG内的ISM的特点是致密的气体透过强紫外线场。我们注意到，以前在DSFG中对PDR区域的研究可能大大低估了ISM的密度。结合起来，我们的分析表明，在高红移的极端尘埃星暴的ISM由致密的，富碳的气体不直接可比的ISM的星暴在当地的宇宙。
2016-12-13 astro-ph.GA
PRUSSIC I - a JVLA survey of HCN/HCO+/HNC (1-0) emission in z$\sim$3 dusty galaxies: Low dense-gas fractions in high-redshift star-forming galaxies
红移z $\geq$ 1的尘埃恒星形成星系（DSFG）是宇宙中最活跃的恒星形成星系之一。然而，它们的致密（$\geq$ 1 - 0 $^5$ cm $^{-3}$）气相-通常由HCN（1-0）示踪-仍然几乎完全未被探索：迄今为止在HCN（1-0）中仅检测到两种DSFG。我们给出了在z = 2.5 - 3.3的六个强透镜DSFG中HCN，HCO+和HNC（1-0）的J=1-0跃迁的JVLA调查结果，有效地使DSFG的数量增加了一倍，并对这些线进行了深入的观察。我们在一个源（J1202+5354，4.4 $σ$）中检测到HCN（1-0）发射，在另一个源（J1609+6045，3.3 $σ$）中检测到HCO+（1-0）发射。光谱叠加产生HCN/FIR（$\leq$ 3.6 $\times$ 1 - 0 $^{-4}$）和HCN/CO（1-0）比（$\leq$ 0.045）的严格上限。推断的HCN/FIR比率（恒星形成效率的代理）与z $\sim$ 0 FIR发光的星暴一致。然而，HCN/CO比率-致密气体部分的代理-是比前两次DSFG检测所建议的低几个因素。我们的研究结果表明，大多数DSFG具有低密度气体分数。与Krumholz & Thompson（2007）的恒星形成星系模型比较，DSFG中的气体密度较低（$\approx$ 10 $^2$ cm $^{-3}$），类似于“正常”的恒…
2022-08-23 astro-ph.GA
Candidate Gravitationally Lensed Dusty Star-forming Galaxies in the Herschel Wide Area Surveys
我们提出了一个候选人的引力透镜尘埃恒星形成星系（DSFG）从赫耳墨斯大模式调查（HeLMS）和赫歇尔条纹82调查（赫耳墨斯）。这些部分重叠的巡天覆盖了天空中372度的$^{2}$。在删除本地的旋涡星系和已知的射电大声耀变体，我们的候选名单的透镜DSFG是由77个源的500 $μ$ m通量密度（$S_{500}$）大于100 mJy。这些来源是尘埃星暴星系，类似于第一个用SCUBA发现的明亮的亚毫米星系（SMG）。我们预计这个列表中的很大一部分是强透镜的，其中一小部分由明亮的SMG-SMG合并组成，表现为超亮红外星系（HyLIRGs; $\rm L_{IR}>10^{13} L_{\odot}$）。在77个候选星系中，有13个星系的光谱红移来自地面干涉仪的CO光谱，使它们处于$z>1$，远高于前景透镜星系的红移。我们的样品的表面密度为0.21 $\pm$ 0.03 deg $^{-2}$。我们目前的后续成像的几个候选人确认其透镜性质。这里介绍的样品是一个理想的工具，更高分辨率的成像和光谱观测，以了解详细的性质，在遥远的星系星暴现象。
2016-03-19 astro-ph.GA
Fast Molecular Outflow from a Dusty Star-Forming Galaxy in the Early Universe
星系团的生长效率很低，每次自由落体时只有百分之几的可用气体转化为恒星。反馈过程，如由辐射压力驱动的外流风，超新星或超大质量黑洞吸积，如果它们加热或排出气体供应，可以阻止恒星形成。我们报告了一个分子外流发射从一个尘埃丰富的恒星形成星系在红移5.3，10亿年后的大爆炸。外流达到800公里/秒相对于星系的速度，被分解成多个团块，并携带质量的速度在恒星形成率的两倍之内。我们的研究结果表明，分子外流可以删除大部分的气体可用于恒星形成的星系在高红移。
2018-09-05 astro-ph.GA
An ALMA Survey of the SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey UKIDSS/UDS Field: The Far-infrared/Radio correlation for High-redshift Dusty Star-forming Galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米波阵列，从超深巡天SCUBA-2宇宙学遗产巡天图中选取了706个位于870 $μ$ m的亚毫米波星系（SMG），研究了它们的射电性质。我们检测到273 SMG在$>4σ$在深卡尔G。Jansky甚大阵列1.4 GHz观测，其中45个SMG的子集在610 MHz巨型米波射电望远镜成像中被额外检测到。我们通过参数$q_\text{IR}$（定义为远红外和射电光度的对数比）量化了远红外/射电相关性，并通过叠加分析包括了射电未检测到的SMG。我们确定了一个中位数$q_\text{IR} = 2.20\pm0.03$为完整的样本，独立的红移，这将这些$z\sim2.5$尘埃恒星形成星系$0.44\pm0.04$德克斯低于本地相关的正常恒星形成星系和本地超亮红外星系（ULIRGs）。与本地恒星形成源相比，高红移星暴星系中缺乏红移演化和偏离本地相关性可能是不同物理条件的结果。我们解释通过强磁场（$B\gtrsim0.2$ mG），高星际介质（ISM）密度和额外的无线电发射产生的次级宇宙射线的组合的偏移。虽然本地ULIRGs可能有类似的磁场强度，我们发现它们的紧凑性，结合更高的ISM密度相比SMGs，自然解释了为什么本地和高红移尘埃恒星形成星系遵循不同的远红外/无线电相关。总的来说，我们的研究结果将SMG描绘成一个均匀的星系群，正如它们紧密且不进化的远红外/无线电相关性所示。
2020-09-14 astro-ph.GA
Planck's Dusty GEMS. II. Extended [CII] emission and absorption in the Garnet at z=3.4 seen with ALMA
我们目前的空间分辨ALMA [CII]观测明亮的（流量密度S=400毫焦耳在350微米），引力透镜，星暴星系PLCK G045.1+61.1在z=3.427，“石榴石”。这个来源是我们的一套“普朗克尘埃宝石”的一部分，发现与普朗克的全天调查。两个相对速度偏移约为600 km/s的发射线云分别向一个小的、恒星形成强度为220 Msun/yr/kpc ^[2]的强烈恒星形成团块的东北和西南方向延伸，类似于最大恒星爆发。[CII]在吸收中也可以看到，相对于最亮的CO成分，红移为+350 km/s。[CII]吸收以前只在银河系中沿着朝向明亮的高质量恒星形成区域的视线发现，这是第一次在另一个星系中发现。类似于银河系的环境，[CII]的吸收特征与[CI]的发射有关，这意味着这是一种扩散气体，与团块的紫外线辐射屏蔽，并且可能距离团块很远。由于吸收只能在连续源的前面看到，因此这种结构中的气体可以肯定地归因于流向团块的气体。吸收体可能是宇宙细丝的一部分，也可能是被吸积到星系上的合并碎片。我们还讨论了我们的研究结果，在尘埃恒星形成星系的[CII]赤字的起源正在进行的辩论。
2016-10-04 astro-ph.GA
A dusty star-forming galaxy at z=6 revealed by strong gravitational lensing
自从亚毫米选择星系（SMG）被发现以来，它已经彻底改变了星系形成和演化的领域。从数百平方度的亚毫米波长映射，只有少数来源已被证实位于z>5，只有两个在z>6。所有这些SMG都是恒星形成率（SFR）>1000 M_sun/yr的极端星暴星系的罕见例子，因此不能代表一般的尘埃恒星形成星系。因此，我们对这些来源的性质的理解，在最早的时代，仍然是不完整的。在这里，我们报告的光谱识别引力放大（μ = 9.3 +/- 1.0）尘埃恒星形成星系在z=6.027。在校正了引力透镜后，我们得到了这个源的内在不太极端的SFR为380 +/- 50 M_sun/yr，并发现它的气体和尘埃性质与当地的超亮红外星系（ULIRGs）测量的相似，将当地的趋势扩展到早期宇宙中一个探索不足的领域。这个星系的恒星形成效率与在其本地类似物中测量的相似，尽管宇宙时间相差约12 Gyr。
2018-05-24 astro-ph.GA
Astrochemistry of the molecular gas in Dusty Star-Forming Galaxies at the Cosmic Noon
该研究综述了宇宙正午时期尘埃恒星形成星系中分子气体的天体化学研究进展，梳理了相关核心参数与未决问题，明确了分子气体在恒星形成过程中的关键示踪与塑造作用。
2024-04-15 astro-ph.GA
Constraining the volume density of Dusty Star-Forming Galaxies through the first 3mm Number Counts from ALMA
我们使用ALMA科学档案对3 mm连续源进行了盲搜索，以获得该波长下的第一个星系数。分析的数据来自对三个河外遗留场的观测：COSMOS，CDF-S和UDS，包括130多个单独的ALMA波段3点和约200平方米的有效调查区域。arcmin具有连续灵敏度，可以直接探测再电离时期之后的非透镜尘埃恒星形成星系（DSFGs）尘埃排放。我们提出了一个目录的16个源检测到在> 5西格玛与通量密度S_3 mm = 60 - 600 μ J y的数量计数来自。这些数量计数，然后使用放置约束DSFG的体积密度与经验向后演化模型。我们测量的3 mm数计数表明，在z >~ 4时，DSFG对宇宙恒星形成率密度的贡献是不可忽略的。这与光学和近红外巡天观测所推断的被遮蔽星系在z > 4处的贡献急剧减少的普遍假设相反。这项工作证明了ALMA 3毫米观测的能力，它可以在典型的谱线科学计划中达到出色的连续灵敏度。对3毫米选定星系的进一步限制对于完善星系形成和演化的模型以及早期宇宙尘埃产生机制的模型至关重要。
2018-10-29 astro-ph.GA
The kinematics of massive high-redshift dusty star-forming galaxies
本研究提出直接在可见度空间优化参数的星系运动学建模新方法，通过ALMA观测分析高红移大质量尘埃恒星形成星系，得到CO转换因子，拓展塔利-费舍尔关系，并验证其与局地早型星系的演化关联。
2023-12-14 astro-ph.GA
Downsizing of Star Formation Measured from the Clustered Infrared Background Correlated with Quasars
强大的类星体可以在很远的地方被看到。由于它们存在于大质量暗物质晕中，它们提供了一个有用的大尺度结构的示踪剂。我们在跨越$0.5 \leq z \leq 3.5$的10个红移仓中的11,235个类星体的位置上，在250、350和500微米处堆叠赫歇尔-SPIRE图像。类星体和它的宿主星系的未解决的尘埃排放占主导地位的仪器光束尺度，而扩展的排放空间上解决的物理尺度的顺序兆秒差距。这种辐射是由于聚集在类星体周围的暗物质晕周围的尘埃星系形成的。我们测量的径向表面亮度轮廓的堆叠图像计算的角度关联函数的尘埃恒星形成星系与类星体相关。然后，我们建立模型的配置文件，以确定大规模的类星体和尘埃恒星形成星系的红移函数的集群特性。我们采用了晕模型，并通过最有效的晕质量在托管恒星形成星系的参数，发现$\log(M_\mathrm{eff}/M_{\odot}) = 13.8^{+0.1}_{-0.1}$在$z=2.21-2.32$，并在$z=0.5-0.81$，质量是$\log(M_\mathrm{eff}/M_{\odot}) = 10.7^{+1.0}_{-0.2}$。我们的研究结果表明，在$0.5 \leq z \leq 2.9$之间的暗物质晕托管尘埃恒星形成星系的缩小。推导出的暗物质晕质量与其他恒星形成星系和亚毫米星系的测量结果一致。尘埃恒星形成星系从晕模型推断的物理性质取决于类星体晕占据分布的细…
2018-08-02 astro-ph.GA
The far-infrared/radio correlation for a sample of strongly lensed dusty star-forming galaxies detected by Herschel
我们研究了$28$明亮高红移（$1 \lesssim z \lesssim 4$）恒星形成星系的样本的无线电远红外（FIR）相关性，这些星系是从赫歇尔-阿特拉斯场的FIR中选出的，作为强引力透镜的候选者。无线电信息来自$2.1$ GHz的高灵敏度专用ATCA观测，或来自与$1.4$ GHz的FIRST调查的交叉匹配。通过利用透镜放大可能增强的源亮度，我们确定了一个弱的演变与红移出$z\lesssim 4$的前红外-射电光度比$q_{\rm FIR}$。我们还发现，$q_{\rm FIR}$参数作为无线电功率$L_{1.4\,\rm GHz}$的函数显示出明显的下降趋势，类似于文献中发现的光学/无线电选择的透镜类星体所观察到的，但覆盖了$q_{\rm FIR}-L_{1.4\,\rm GHz}$图中的互补区域。我们解释这样的行为的框架内的原位星系形成的情况下，作为一个过渡的结果，从早期的尘埃遮蔽的恒星形成阶段（主要是由我们的FIR选择精确定位）到一个晚期的射电响亮的类星体阶段（优先采样的光学/无线电选择）。
2022-02-09 astro-ph.GA
Counterparts of Candidate Dusty Starbursts at z > 6
我们提出了一个分析的光学到近红外对应的样品的候选尘埃恒星爆发在z > 6。这些物体是根据其远红外到亚毫米光谱能量分布的上升趋势和它们无线电微弱的事实预先选定的。它们的精确位置可以通过毫米和/或无线电干涉测量法获得，这使我们能够在深光学到近红外图像中搜索它们的对应物。样本包括5个z > 6候选者。其中三个已经确定了它们的对应物，一个在最深的图像中仍然不可见，一个是z = 5.667的已知星系，完全被前景星系阻挡。用布居合成模型对这三个对应的光谱进行了分析，它们的光度红移值在7.5 ~ 9.0之间。假设它们确实处于这些红移，并且没有引力透镜，它们的总红外光度为10^{13.8-14.1} L_sun，推断的恒星形成速率为6.3- 13 x 10^3 M_sun/年。在这样的红移下存在尘埃星暴意味着宇宙必须在很早的时候就在至少一些星系中强烈地形成恒星，否则就不会有足够的尘埃产生在这些红移下观察到的后代。这三个天体的宿主星系恒星质量都大于10^{11}太阳质量（如果不受引力透镜的影响），这在解释上存在困难，除非我们愿意接受它们的祖先要么以大于10 ^{11}太阳质量/年的速度形成恒星，要么是通过强烈的瞬时爆发形成的。对这些物体的光谱确认将是必不可少的。
2022-09-01 astro-ph.GA
The nature of the [CII] emission in dusty star-forming galaxies from the SPT survey
本文利用APEX和Herschel对20个2.1 < z < 5.7的强透镜尘埃星系进行了[CII]观测。这些源是根据南极望远镜巡天的1.4毫米通量（S_1.4毫米> 20毫焦）选择的，远红外（FIR）光度是根据广泛的光度数据确定的。在17个源中稳健地检测到[CII]线，除一个外，所有源都被光谱分辨。在[CII]中观察到的20个源中有11个也具有来自ATCA的低J CO检测。与中等和高J CO线从ALMA的比较显示一致的[CII]和CO速度分布，这表明这些物种之间几乎没有差异透镜。[CII]，低J CO和FIR数据使我们能够约束的星际介质的属性。我们发现[CII]与CO（1-0）的光度比在5200 +- 1800的SPT样品中，散射明显小于其他样品。该谱线比可以通过[CII]和CO发射气体的介质来最好地描述，其中[CII]的激发温度高于CO的激发温度，高CO光学深度tau_CO >> 1，并且低至中等[CII]光学深度tau_CII ~< 1。光解离区域的几何结构允许这样的条件。
2015-02-10 astro-ph.GA
Strong FUV fields drive the [CII]/FIR deficit in z~3 dusty, star-forming galaxies
我们给出了两个z~3尘埃星系-- ALESS 49.1和ALESS 57.1中[CII] 157.74 μ m谱线和静止坐标系160 μ m连续谱线的0.15角秒（1 kpc）分辨率ALMA观测结果，并结合了CO（3-2）分辨观测结果。在这两个源中，[CII]表面亮度分布由半径为1 kpc的致密核心$\leq$主导，比CO（3-2）发射的范围小2-3倍。在ALESS 49.1中，我们发现了一个额外的扩展（8 kpc半径），低表面亮度[CII]组件。基于对模拟ALMA观测的分析，[CII]和160 μ m连续表面亮度分布与与CO（3-2）发射大小相同的单高斯表面亮度分布不一致。[CII]旋转曲线在$\simeq$ 2 kpc半径处变平，表明中心区域的运动学由重子盘主导。这两个星系都表现出强烈的[CII]/FIR赤字在1千秒差距尺度，与FIR表面亮度[CII]/FIR斜率陡峭比本地恒星形成星系。[CII]/CO（3-2）观测与PDR模式的比较表明，在ALESS 49.1和57.1的中心区域存在强FUV辐射场（$G_0\sim10^4$）和高气体密度（$n\mathrm{(H)}\sim10^4-10^5$ cm $^{-3}$）。最直接的解释明显的[CII]/FIR赤字是一个热饱和的C+精细结构水平在温度$\geq$ 500 K，由强FUV场驱动。
2019-01-28 astro-ph.GA
ISM properties of a Massive Dusty Star-Forming Galaxy discovered at z ~ 7
本文报道了在$z=6.900 +/- 0.002$上发现的迄今为止红移最高的毫米选择尘埃恒星形成星系SPT-S J 031132 -5823.4（以下简称SPT 0311 -58）的星际介质的物理条件。SPT 0311 -58是在南极望远镜（SPT）-SZ巡天中通过其1.4毫米热尘埃连续辐射发现的。光谱红移通过ALMA 3 mm频率扫描测定，其检测CO（6-5）、CO（7-6）和[Cl]（2-1），随后通过用ATCA检测CO（3-2）和用APEX检测[CII]来确认。通过对尘埃连续光谱的辐射转移分析以及CO和[CI]谱线的发射，我们对SPT 0311 -58中的ISM的性质进行了约束。这使我们能够确定气体含量，而无需对气体质量比例因子进行特别假设。SPT 0311 -58质量极大，其固有气体质量为$M_{\rm gas} = 3.3 \pm 1.9 \times10^{11}\,M_{\odot}$。它的大质量和强烈的恒星形成是非常罕见的来源，以及进入再电离时代。
2017-05-25 astro-ph.GA
Infrared Contributions of X-Ray Selected Active Galactic Nuclei in Dusty Star-Forming Galaxies
我们调查的红外贡献超大质量黑洞活动与宿主星系发射的中远红外（IR）光谱的大样本的X射线明亮的活动星系核（AGN）居住在尘埃，恒星形成的宿主星系。我们从Chandra XBootes X射线巡天中选取了703个活动星系核，它们在0.1 <z <5处的LX = 10^42 - 46尔格/s，这是迄今为止最大的X射线活动星系核样品，具有中、远红外探测能力，利用光谱能量分布（SED）分解确定活动星系核和宿主星系的红外光度。我们确定弱或不存在的关系时，平均恒星形成活动作为活动星系核活动的函数，但看到较强的积极趋势时，平均L_X在恒星形成活动的箱子在低红移活动星系核。我们估计，平均尘埃覆盖因子为33%的基础上，红外SED和热AGN光度，对应于约三分之一的2型AGN人口。我们还看到了一个人口的活动星系核，挑战倾斜的统一模型与个人的灰尘覆盖的因素，从观察到的X射线硬度比的核模糊相矛盾。我们看到活动星系核的红外光谱和相应的总红外、24 μ m或X射线光度之间没有很强的联系。作为红外波长的函数，活动星系核的平均静止框架贡献在中红外显示出显著的（~80%）贡献，在λ> 30 μ m处逐渐消失。此外，我们提供了一个观测到的L_X和纯活动星系核红外输出之间的关系，为高z活动星系核，使未来的研究，估计活动星系核红外贡献仅使用观测到的X射线通量密度估计。
2019-06-28 astro-ph.GA
Modelling high-resolution ALMA observations of strongly lensed dustystar forming galaxies detected by Herschel
我们提出了~0.1arcsec分辨率阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列成像的7个强引力透镜星系探测的赫歇尔空间天文台的建模。其中四个是星系-星系尺度的强透镜，其余三个是星系群尺度的透镜。通过仔细的vibrium建模，我们推断的透镜星系的质量分布，并通过确定放大因子，我们调查的内在属性和形态的透镜亚毫米源。我们发现，这些亚毫米源的恒星形成率尘埃质量的比率是一致的，或超过高红移亚毫米星系和低红移超亮红外星系的平均比率。可能的活动星系核对红外光度的贡献还没有量化，因此可能会使我们的恒星形成率偏高。我们的大多数镜头模型的质量密度斜率接近等温，但某些系统显示出显着差异。
2021-11-18 astro-ph.GA
Cosmic Sands: The Origin of Dusty, Star-forming Galaxies in the Epoch of Reionization
本研究基于Simba模型提出Cosmic Sands模拟套件，探讨了再电离时期大质量尘埃星系的形成机制，发现持续并合与气体吸积驱动了恒星质量和极端恒星形成率的增长，但其红外光度仍低于经典亚毫米星系。
2022-12-05 astro-ph.GA
2mm Observations and the Search for High-Redshift Dusty Star-forming Galaxies
本文利用GOODS-S的ALMA 2毫米与SCUBA-2 450微米深场数据，构建星系计数并通过流量比估计红移，揭示高红移尘埃恒星形成星系的恒星形成率密度显著下降。
2023-05-26 astro-ph.GA
SILVERRUSH. VIII. Spectroscopic Identifications of Early Large Scale Structures with Protoclusters Over 200 Mpc at z~6-7: Strong Associations of Dusty Star-Forming Galaxies
我们已经获得了三维地图的宇宙在$\sim200\times200\times80$共动的Mpc $^3$（cMpc $^3$）体积分别在$z=5.7$和$6.6$的基础上，光谱样本的179个星系，实现$\gtrsim80$ \%的完整性下降到Ly $α$光度的$\log(L_{\rm Lyα}/[\mathrm{erg\ s^{-1}}])=43.0$，根据我们的凯克和双子座的观测和文献。这些地图显示了巨大的结构和两个显著的高密度星系，分别由至少44个和12个星系组成，分别位于$z=5.692$（z57 OD）和$z=6.585$（z66 OD），使z66 OD成为迄今为止光谱证实的最遥远的高密度星系。我们比较了亚毫米星系在$z\simeq 4-6$与我们的$z=5.7$星系形成的大尺度结构的空间分布，并检测到的$99.97\%$信号的交叉相关，表明一个明确的巧合尘埃恒星形成星系和尘埃清晰的星系形成在这个早期的时代。在z57 OD和z66 OD中的星系正在活跃地形成恒星，其恒星形成率（SFR）比主序星高$\gtrsim5$倍，特别是z57 OD中的SFR密度比宇宙平均值高10倍（也称为红移）。Madau-Lilly情节）。与数值模拟的比较表明，z57 OD和z66 OD是原星系团，是今天的星系团的祖先与晕质量的$\sim10^{14}\ \mathrm{M_\odot}$。
2019-06-24 astro-ph.GA
J0107a: A Barred Spiral Dusty Star-forming Galaxy at $z=2.467$
本文研究 z=2.467 处明亮尘埃恒星形成星系 J0107a，发现其为带恒星棒的富气巨质量盘，动力学冷且无并合迹象，表明其剧烈恒星形成可能由棒和快速气体流入而非主并合触发。
2023-12-05 astro-ph.GA
Upper limit on HF(1-0) absorption in a dusty star-forming galaxy at $z = 6$: Constraints on early fluorine enrichment
Institute of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究科天体物理学研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究院宇宙物理与数学研究所（WPI）卡弗里研究所）；Centre for Astrophysics Research, Department of Physics, Astronomy and Mathematics, University of Hertfordshire（赫特福德大学物理、天文与数学系天体物理学研究中心）；Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究科早期宇宙研究中心）；Faculty of Engineering, Hokkai-Gakuen University（北海道学园大学工学部）；Research Center for Physics and Mathematics, Osaka Electro-Communication University（大阪电通大学理数研究中心）；Institute for Advanced Research, Nagoya University（名古屋大学高等研究院）
研究通过观测z=6星系的HF吸收，限制了早期氟元素富集，发现其效率低下，并表明WR星可能未在该时期显著贡献氟生产。
2026-02-16 astro-ph.GA
The most distant, luminous, dusty star-forming galaxies: redshifts from NOEMA and ALMA spectral scans
我们提出了1.3和/或3毫米的连续图像和3毫米光谱扫描，获得使用NOEMA和ALMA，21个遥远的，尘埃，恒星形成星系（DSFG）。我们的样本是Ivison等人（2016）根据其极红的远红外（far-IR）颜色和低{ \it Herschel}通量密度选择的星系的子集;因此，大多数预计是无透镜的，在$z \gtrsim 4$非常明亮的恒星爆发，其红移暗示了相当大的引力透镜横截面。我们观察到17个这些星系与NOEMA和ALMA四个，通过3毫米的大气窗口扫描。我们通过探测多条CO谱线获得了7个星系的安全红移，其中一条是位于$z=6.027$的透镜系统（另外两条也被发现是透镜系统）;在另外4个星系中探测到了一条发射谱线，其中一条在其他地方被证明位于$z=4.002$。在我们没有发现光谱红移的地方，星系的亮度通常会降低0.3-0.4 dex，这在一定程度上解释了我们未能检测到线发射。我们发现，这个样本包含了已知最明亮的恒星形成星系。由于它们极端的恒星形成活动，这些星系将消耗$\lesssim 100$ Myr中的分子气体，尽管它们的分子气体质量很高，因此它们可能是$z \approx 3$中大质量“红死”椭圆星系的祖先。
2017-07-27 astro-ph.GA
Spitzer catalog of Herschel-selected ultrared dusty, star-forming galaxies
最大的赫歇尔河外星系巡天H-ATLAS和HerMES，选择了一个“红外”尘埃，恒星形成星系（DSFG）的样本，具有上升的SPIRE通量密度（$S_{500} > S_{350} > S_{250}$ ;所谓的“500 $μ$ m-density”）作为识别更高红移DSFG（$z > 4$）的有效方法。在本文中，我们提出了一个大型斯皮策后续计划的300赫歇尔红外DSFG。我们已经获得了其中63个的高分辨率ALMA，NOEMA和SMA数据，这使我们能够安全地识别Spitzer/IRAC对应物，并将其分类为引力透镜或非引力透镜。在具有高分辨率数据的63个红外源中，$\sim$ 65%似乎是非透镜的，并且$\sim$ 27%被分解成多个分量。我们专注于通过直接执行多波长光谱能量分布（SED）建模来分析未透镜化的样品，以获得它们的物理特性，并与更多的$z \sim 2$ DSFG群体进行比较。红外样品的中位红移为3.3，恒星质量为3.7 $\times$ 10 $^{11}$ $M_{\odot}$，恒星形成率（SFR）为730 $M_{\odot}$ yr $^{-1}$，尘埃总光度为9.0 $\times$ 10 $^{12}$ $L_{\odot}$，尘埃质量为2.8 $\times$ 10 $^9$ $M_{\odot}$，V波段消光为4.0，均高于ALESS DSFG。基于空间密度…
2019-08-21 astro-ph.GA
Investigating the physical properties of dusty star-forming galaxies at z>=1.5 in the GOODS-South field using JWST
本文通过物理模型与JADES模拟及观测星表比较，评估JWST约束z>=1.5原椭球星系质量、红移、SFR和尘埃性质的能力。
2025-06-10 astro-ph.GA
Sub-kiloparsec Imaging of Cool Molecular Gas in Two Strongly Lensed Dusty, Star-Forming Galaxies
我们目前的空间分辨成像与澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）的三个CO线在两个高红移引力透镜尘埃恒星形成星系，南极望远镜发现。强透镜使我们能够探测这两个物体中分子气体的结构和动力学，z = 2.78和z = 5.66，有效源平面分辨率小于1kpc。我们模型的透镜发射从多个CO过渡和尘埃连续一致的方式，发现冷分子气体跟踪低J CO总是有一个更大的半光半径比870微米的尘埃连续辐射。这种尺寸差异导致冷气体与尘埃相比放大系数差异高达50%。在z = 2.78的星系中，这些CO观测证实了背景源正在经历一次重大的合并，而另一个源的速度场更为复杂。我们利用ATCA CO观测数据和阿塔卡马大毫米/亚毫米阵尘埃连续谱成像数据，用三种不同的方法对CO-H_2转换因子进行了约束，发现方法和数值与快速成星系统的结果一致。我们讨论这些星系的背景下，恒星形成气体质量表面密度的关系，注意到，在发射面积的变化与观察到的CO过渡时，必须考虑到高红移星系的低红移对应。
2015-08-28 astro-ph.GA
The Atacama Cosmology Telescope: CO(J = 3 - 2) mapping and lens modeling of an ACT-selected dusty star-forming galaxy
利用北方扩展毫米波阵列（NOEMA）CO（$J = 3 - 2$）对位于$z = 2.5528$的尘埃星系ACT-S\，J 020941 +001557进行了观测。我们的空间分辨谱线数据支持的引力透镜模型的推导，从37个独立的速度通道地图使用基于像素的算法，从中我们推断出一个速度依赖的放大因子$μ\approx 7-22$与亮度加权平均值$\left<μ\right>\approx 13$。由此产生的源平面重建是一致的旋转磁盘，虽然其他情况下不能排除我们的数据。经过透镜效应的校正后，我们得到了线光度$L^{\prime}_{\rm CO(3-2)}= (5.53\pm 0.69) \times 10^{10}\,{\rm \,K\,km\,s^{-1}\,pc^{2}}$、冷气体质量$M_{\rm gas}= (3.86 \pm 0.33) \times 10^{10}\,M_{\odot}$、动力学质量$M_{\rm dyn}\,{\rm sin}^2\,i = 3.9^{+1.8}_{-1.5} \times 10^{10}\,M_{\odot}$和气体质量分数$f_{\rm gas}\,{\rm csc}^2\,i = 1.0^{+0.8}_{-0.4}$。$r_{3,1}\approx 1.6$相对于绿岸望远镜CO（$J=1-0$）探测的线亮度温度比可以通过分子云的外部加热…
2019-06-03 astro-ph.GA
Euclid view of dusty star forming galaxies at z>~1.5 detected in wide area submillimetre surveys
本研究结合Euclid空间天文台数据与Herschel亚毫米波巡天结果，通过改进的椭球星系前身星物理模型和SED拟合，验证了Euclid对z>~1.5亮尘埃恒星形成星系的红移、恒星质量等物理参数的可靠测量能力，并探究了Rubin/LSST数据的补充作用。
2024-04-17 astro-ph.GA
On the Evidence for Molecular Outflows in High-redshift Dusty Star-forming Galaxies
本研究重新分析ALMA数据，发现高红移尘埃恒星形成星系中分子外流的证据比先前报告更弱，仅一个源有显著蓝移OH吸收，但所有五个源均存在独立运动学成分，并提出改进观测校正的方法。
2024-03-14 astro-ph.GA
High resolution spectral imaging of CO(7-6), [CI](2-1) and continuum of three high-z lensed dusty star-forming galaxies using ALMA
高红移尘埃恒星形成星系具有非常高的恒星形成率（500 - 3000 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）是理解早期宇宙中最极端星系形成的关键。对这些系统的天然气储集层进行表征可以揭示高星形成背后的驱动因素。利用高J CO谱线、中性碳谱线和尘埃连续谱等分子气体示踪剂，我们可以估算星际介质中的气体密度和辐射场强度。本文利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵对SPT-SMG的3个透镜星系进行了高分辨率（$\sim$ 0.4 $^{\prime\prime}$）的CO（7-6），[CI]（2-1）和尘埃连续谱的观测。我们的源有很高的内在恒星形成率（$>$ 850 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）和相当短的耗尽时间尺度（$<$ 100 Myr）。基于L $_{[\rm CI](2-1)}$ /L $_{\rm CO(7-6)}$和L $_{[\rm CI](2-1)}$ /L $_{\rm IR}$的比值，我们的星系样本与其他亚毫米星系相比具有相似的辐射场强度和气体密度。我们对这些物体进行基于相似性的透镜建模，以重建源平面中的运动学。我们发现，冷气体质量的来源是兼容的简单的动力学质量估计使用ULIRG的CO-H $_2$转换因子$α_{\rm CO}$的值，但不是银河系一样的值。我们在我们的样本中发现了不同的源运动学：SPT 0103 -45和SPT 2147 -50可…
2022-03-15 astro-ph.GA
Chaotic Molecular Gas in Five Dusty Star-forming Galaxies in the Spiderweb Protocluster at $z = 2.16$
University of Arizona（亚利桑那大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
研究五只尘埃恒星形成星系中蜘蛛网原星团中混沌分子气体的性质，发现其气体分数和气体耗尽时间尺度与宇宙午夜的场关系相似，支持高红移原星团中SFR密度-半径关系反转。
2026-04-29 astro-ph.GA
A Method to Distinguish Quiescent and Dusty Star-forming Galaxies with Machine Learning
大型测光巡天提供了丰富的静止星系观测资料，包括z>1时数量惊人的星系群。然而，识别大的，但干净的，静止星系的样本已经被证明是困难的，因为它们与闯入者（如尘埃，恒星形成星系）接近简并。我们描述了一种新的技术，用于选择静止的星系的基础上t-分布随机邻居嵌入（t-SNE），一个无监督的机器学习算法降维。这种t-SNE选择提供了对UVJ的改进，去除了否则将通过颜色选择的闯入者，并且提供了对光度模板拟合的改进，更强烈地朝向高红移。由于高红移和低红移静止星系的颜色之间的相似性，在我们的假设下，t-SNE在63%的红移试验中优于模板拟合，其中大的训练样本已经存在。它也可能能够比训练样本更有效地选择红移更高的静止星系。
2020-02-13 astro-ph.GA astro-ph.IM
ADF22-WEB: ALMA and JWST (sub)kpc-scale views of dusty star-forming galaxies in a $z\approx$3 proto-cluster
本文利用ALMA和JWST高分辨率图像分析z≈3原星系团中九个尘埃恒星形成星系的形态，发现其以盘状为主并含致密核心，揭示形态-密度关系的早期形成阶段。
2025-02-03 astro-ph.GA
The Nature of 500 Micron Risers II: Sub-mm Faint Dusty Star Forming Galaxies
我们目前的SCUBA-2和SMA的后续观测的四个候选高红移尘埃恒星形成星系，被选为源与上升的SED在250，350和500 $μ$ m赫歇尔SPIRE带。以前的SMA观测没有显示这些源的对应物，但在我们更深的亚毫米观测中，我们检测到所有四个500 $μ$的对应物，其中三个分解成多个系统。对于这三个多重系统，SMA 345 GHz（$\approx 870μ$ m）的观测恢复$123 \pm 73\%$，$60 \pm 15\%$和$19 \pm 4\%$分别从SCUBA-2的综合850 $μ$ m的通量密度，表明可能有额外的来源低于我们的SMA探测极限，构成一个密集的原星系团核心。第四个500 $μ$ m立管的观测频率较低，因此我们无法进行类似的比较。我们估计测光红移的基础上FIR/亚毫米颜色，发现3/4可能位于$z \geq 2$。这符合500 $μ$米上升器选择标准的解释，既选择固有的红色，个别星系在$z > 4$，和多个系统在更温和的红移，人工红的混合效果。我们使用SCUBA-2 850 $μ$ m的地图来调查这些500 $μ$ m的环境。通过构建周围SCUBA-2探测到的累积计数和估算光度红移，我们发现我们的500个$μ$ m中的一个可能存在于一个$z \geq 2$原星系团中。我们推断，明亮的500 $μ$ m的亮度与微弱的850 $μ$ m的流量密度通常是多个系统在$z…
2022-03-02 astro-ph.GA
Characterization of Two 2mm-detected Optically-Obscured Dusty Star-Forming Galaxies
2毫米ALMA再电离遮蔽映射巡天（MORA）旨在探测高红移（$z\gtrsim4$）、大质量、尘埃恒星形成星系（DSFG）。在这里，我们提出了两个，可能的高红移源，在调查中确定的物理特性是一致的一类光学/近红外（OIR）不可见的DSFG在文献中发现。我们首先对所有可用的光度数据进行严格的分析，以拟合光谱能量分布并估计红移，然后根据我们的发现导出物理性质。我们的研究结果表明，这两个星系，称为MORA-5和MORA-9，代表了两个极端的“OIR暗”类DSFG。MORA-5（$z_{\rm phot}=4.3^{+1.5}_{-1.3}$）是一个明显更活跃的恒星爆发，恒星形成率为830 $^{+340}_{-190}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$，而MORA-9（$z_{\rm phot}=4.3^{+1.3}_{-1.0}$）的恒星形成率为200 $^{+250}_{-60}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$。基于恒星质量（M $_{\star}\approx10^{10-11}$ M $_\odot$），空间密度（$n\sim(5\pm2)\times10^{-6}$ Mpc $^{-3}$，其中包括另外两个光谱证实的OIR暗DSFG在MORA样品在$z=4.6$和$z=5.9$），和气体耗尽时标（$<1$陀螺仪）这些来源，我们发现的证据支持的理论，OIR…
2021-11-03 astro-ph.GA
Source structure and molecular gas properties from high-resolution CO imaging of SPT-selected dusty star-forming galaxies
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）观测的高J CO线（$J_\mathrm{up}=6$，7，8）和相关的尘埃连续体朝向五个强透镜，尘埃，恒星形成星系（DSFG）在红移$z = 2.7$-5.7。这些星系是在南极望远镜巡天中发现的，用ALMA以$0.2''$ - $0.4''$分辨率观测。我们的高分辨率成像加上透镜放大提供了一个测量的结构和运动学的分子气体在背景星系的空间分辨率下降到千秒差距尺度。我们推导出每个星系的基于可分辨性的透镜模型，准确地再现了四个星系的观测结果。在这四个目标中，有三个显示出明显的速度梯度，其中两个可能是旋转的圆盘。我们发现，重建区域的CO发射是不太集中的区域发射尘埃连续，即使是中等激发CO线，类似于在文献中所看到的低激发跃迁。我们发现，一个给定的源的透镜放大率可以变化20-50%的线轮廓，连续谱和线之间，以及不同的CO过渡。我们应用大速度梯度（LVG）建模使用低J和高J CO线之间的表观和内在的线比。忽略这些放大率的变化会使对星系星际介质物理性质的估计产生偏差。偏差的大小因星系而异，在没有高分辨率观测的情况下不一定可以预测。
2019-01-29 astro-ph.GA
A Deep ALMA Survey of the Redshift Distribution of Dusty Star-forming Galaxies
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Hawaii（夏威夷大学）；Institute for Astronomy, University of Hawaii（夏威夷大学天体物理研究所）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
本文利用ALMA对GOODS-S区域的870μm选样尘埃星系进行光谱后续调查，确定52个星系的红移，发现光谱红移方法存在较大偏差，表明高红移尘埃星系数量较少。
2026-07-14 astro-ph.GA
The ISM Properties and Gas Kinematics of a Redshift 3 Massive Dusty Star-forming Galaxy
本文报道了用Karl G. Jansky甚大阵列、毫米波天文学研究组合阵列、Plateau de Bure干涉仪和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列，测量z = 2.9850+/-0.0009的明确红移。我们发现HXMM 05是一个超亮红外星系（LIR=（4+/-1 x10 ^13 Lsun）），总分子气体质量为（2.1+/-0.7 x10 ^11（alpha_CO/0.8）Msun。CO（J=1-0）和[CII]辐射的直径超过9 kpc，CO谱线的半高宽超过1100 km s^-1。[CII]辐射表现出与盘一致的单调速度梯度，最大旋转速度v_c = 616+/-100 km s^-1，动力学质量为（7.7+/-3.1 x10 ^11 Msun）。我们发现恒星形成率（SFR）为2900 ^750 -595 Msun yr^-1。因此，HXMM 05是已知的最强烈的恒星形成星系之一。光解区域模型表明物理条件类似于附近的SFG，显示扩展的恒星形成，这与我们的发现一致，即气体和尘埃的排放是同空间的。它的分子气体激发类似于当地的主要合并Arp 220。宽阔的CO和[CII]线以及一对致密的尘埃核表明在扩展盘的中心存在一个后期的主要合并，再次让人想起Arp 220。观察到的气体运动学和条件，以及伴星和一对原子核的存在，表明HXMM 05正在经历多次合并，作为演化的一部分。
2018-12-14 astro-ph.GA
ALMA Imaging and Gravitational Lens Models of South Pole Telescope-Selected Dusty, Star-Forming Galaxies at High Redshifts
南极望远镜已经发现了一百个引力透镜、高红移、尘埃、恒星形成星系（DSFG）。我们给出了47个z=1.9-5.7的DSFG样品的0.5”分辨率870 um Atacama大型毫米/亚毫米阵列成像，并构建了这些源的引力透镜模型。我们的可测量性为基础的镜头建模结合了几个来源的残余干涉校准的不确定性，使我们能够正确地考虑噪声的观察。至少有70%的源被前景星系强烈透镜化（mu_870um > 2），中值放大倍数mu_870um = 6.3，延伸到mu_870um > 30。我们比较的内在尺寸分布的强透镜源的类似数量的unlensed DSFG，并发现没有显着差异，尽管放大倍率和内在源的大小之间的偏差。这可能表明DSFG的真实尺寸分布相对较窄。我们使用的源的大小来限制的波长，在尘埃光学深度是统一的，并发现这个波长与尘埃温度。这种相关性导致了尘埃质量估计值与使用该波长的单一值估计值相比的2倍差异。我们研究了[CII]线和远红外光度之间的关系，发现在低红移恒星形成星系中发现的[CII]L_FIR比和Sigma_FIR之间的相关性也适用于高红移星系，并且在Sigma_FIR中至少高出两个数量级。这进一步证明了红外发射区的致密性是确定“[CII]赤字”的控制参数的说法。"
2016-04-19 astro-ph.GA
The Relative Importance of Thermal Gas, Radiation, and Magnetic Pressures Around Star-Forming Regions in Normal Galaxies and Dusty Starbursts
本文研究了在一个邻近的正常和亮红外星系样本中，围绕$\approx$ 200恒星形成区的热气体、辐射和（最小能量）磁压的相对重要性。由于星系距离的范围，压力估计的空间尺度跨越$\sim$ 0.1 $-3$千秒差距。热气体辐射压力的比率似乎并不显着依赖于恒星形成率表面密度（$Σ_{\rm SFR}$），但表现出稳定的下降，增加物理尺寸的光圈，在该数量进行测量。磁-辐射压力比作为$Σ_{\rm SFR}$的函数似乎相对平坦，并且在核和非核区域的值相似，但与热气体-辐射压力比不同，随着孔径尺寸的增加，磁-辐射压力比呈现稳定的增加。此外，似乎磁压通常弱于亚千秒差距尺度上的辐射压力，并且仅在几千秒差距尺度上开始发挥重要作用。当内压项相加时，它们与（$Σ_{\rm SFR}$ -推断的）kpc尺度动态平衡压力估计值的比率大致恒定。因此，看起来星系盘的物理区域，而不一定是环境（例如，核与双核区域）或恒星形成活动，可能在确定哪个压力项在恒星形成区域周围最活跃方面发挥主导作用。这些结果是一致的，在这种情况下，主要作用于不同的物理尺度的过程的组合共同工作，以调节星系盘中的恒星形成过程。
2022-08-02 astro-ph.GA
A Redshift-based Red Selection of Dusty Star-forming Galaxies
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Hawaii（夏威夷大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
利用JWST和ALMA对A2744星系团的观测，通过红移颜色选择（f_J/f_V > 3）有效识别出z=1.5-5.5的尘埃恒星形成星系、小红点和静止星系，并发现明亮红源多为延展的DSFGs，暗弱红源多为致密的LRDs。
2026-05-22 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
Stellar masses and star formation rates of lensed dusty star-forming galaxies from the SPT survey
为了了解宇宙早期的宇宙质量集合，我们主要依赖于对遥远星系的恒星质量和恒星形成速率的测量。在本文中，我们提出的恒星质量和恒星形成率的六个高红移（$2.8\leq z \leq 5.7$）的尘埃，恒星形成星系（DSFG）的强引力透镜的前景星系。这些源首先由南极望远镜（SPT）在毫米波长发现，并且都具有光谱红移和来自ALMA观测的鲁棒透镜模型。我们使用{ \it HST}、{ \it Spitzer}、{\it Herschel}和Atacama Pathfinder EXperiment（APEX）进行了后续观察，获得了多波长成像数据。我们使用高分辨率的{ \it HST}/WFC 3图像来从{ \it Spitzer}/IRAC数据中的前景镜头中分离背景源。的检测和上限提供了重要的限制，这些DSFG的光谱能量分布（SED），产生恒星质量，红外光度和恒星形成率（SFR）。六个SPT源的SED拟合表明，恒星的内禀质量跨越一个数量级以上的范围，中值$\sim$ 5 $\times 10^{10}M_{\Sun}$。本征IR光度范围为4 $\times 10^{12}L_{\Sun}$至4 $\times 10^{13}L_{\Sun}$。它们都有惊人的内在恒星形成率，从510到4800 $M_{\Sun} {\rm yr}^{-1}$。与恒星形成的主序星（MS）相比，这6个DSFG都有特定…
2015-09-09 astro-ph.GA
Multiwavelength characterisation of an ACT-selected, lensed dusty star-forming galaxy at z=2.64
本文给出了尘埃星系ACT\，J2029 +0120的\ci \，（2- 1）和多跃迁$^{12}$ CO观测结果，光谱证实该星系位于$z$ \，= 1，2.64.我们以高显著性检测CO（3- 2）、CO（5- 4）、CO（7- 6）、CO（8- 7）和\ci 1（2- 1），试验性地检测HCO $^{+}$（4- 3），并对致密气体示踪剂（HCN（4- 3）和CS（7- 6））的积分强度设置强上限。多跃迁CO观测和致密气体示踪剂可以提供有价值的约束高红移星系的分子气体含量和激发条件。因此，我们使用这个独特的数据集，以构建一个CO谱线能量分布（SLED）的源，这是最一致的ULIRG/Seyfert或类星体的主机对象的分类中的\textit{Herschel}综合ULIRG排放调查。我们采用RADEX模型来拟合CO SLED的峰值，推断温度T $\sim$ 117 K和$n_{\text{H}_2}\sim10^5$ cm $^{-3}$，最符合ULIRG/类星体对象和高密度示踪剂的存在。我们还发现\ci线的速度宽度可能大于该天体所有CO跃迁中的速度宽度，并且$L'_{\rm C\,I(2-1)}/L'_{\rm CO(3-2)}$比率也大于其他透镜和非透镜亚毫米星系和类星体宿主中的速度宽度;如果得到证实，这种异常可能是激波分子外流的微分透镜效应。
2017-06-19 astro-ph.GA
Unveiling the nature of 11 dusty star-forming galaxies at the peak of cosmic star formation history
我们对GOODS-S场中11个（亚）毫米选定的具有光谱确认红移（$1.5< z_{\rm spec}<3$）的DSFG进行了全色研究，目的是限制它们的天体物理性质（例如，年龄，恒星质量，尘埃和气体含量），并描述它们在星系演化中的作用。GOODS-S的多波长覆盖范围，从X射线到无线电波段，使我们能够通过使用CIGALE以一种新的方法来模拟星系SED，该方法基于尘埃对恒星光衰减的物理建模。中等恒星质量（$\simeq6.5\times10^{10}$ M $_\odot$）和SFR（$\simeq241$ M $_\odot$ yr $^{-1}$）与$z\sim2$的星系主序星一致。这些星系正在经历一次强烈的尘埃爆发，恒星形成（中值L $_{\rm IR}\simeq2\times10^{12}$ L $_\odot$），中值年龄为$750$ Myr。星际尘埃（M $_{\rm dust}\simeq5\times10^8$ M $_\odot$）的中位含量很高，表明ISM的快速富集（以$\sim10^8$年为时间尺度）。我们从CO光谱和/或Rayleigh-Jeans尘埃连续体（$10^{10}\lesssim$ M $_{\rm gas}/$ M $_\odot\lesssim10^{11}$）中推导出星系总气体和分子气体含量，在典型的时间尺度$τ_{\rm depl}\sim2…
2021-03-08 astro-ph.GA
