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
Molecular Gas Excitation of the Massive Dusty Starburst CRLE and the Main-Sequence Galaxy HZ10 at z=5.7 in the COSMOS Field
利用北方扩展毫米波阵列（NOEMA）对星爆星系CRLE（$z = 5.667$）和主序星星系HZ 10（$z = 5.654$）进行了CO（5 $\rightarrow$ 4）和CO（6 $\rightarrow$ 5）谱线观测。CRLE是宇宙领域中最明亮的$z>5$星暴，HZ 10是目前已知的$z>5$中最富含气体的“正常”星系。我们发现，CO（5 $\rightarrow$ 4）和CO（6 $\rightarrow$ 5）的线光度分别为（4.9 $\pm$ 0.5）和（3.8 $\pm$ 0.4）$\times$ 10 $^{10}$ K km s $^{-1}$ pc $^{2}$的CRLE和上限的$< 0.76$和$< 0.60$ $\times$ 10 $^{10}$ K km s $^{-1}$ pc $^{2}$的HZ 10。CRLE的CO激发似乎与其他$z>5$尘埃恒星形成星系（DSFG）相当。对于HZ 10，这些线光度极限提供了$z > 5$的MS星系的第一个重要限制。我们发现HZ 10中的$L'_{5\rightarrow4}/L'_{2\rightarrow1}$的上限可能与$z\approx 1.5$周围MS星系的平均值相似，这表明具有类似气体激发的MS星系可能在大爆炸后10亿年就已经存在了。对于CRLE，我们确定的H $_2$密度，动力学温度和尘埃温度的基…
2021-12-22 astro-ph.GA
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
Rise of the Titans: Gas Excitation and Feedback in a Binary Hyper-Luminous Dusty Starburst Galaxy at z~6
本文报道了利用ATCA和ALMA对超亮尘埃恒星爆发主合并ADFS-27（z=5.655）的新观测结果。我们探测到CO2 -1，8-7，9-8，10-9和H2O（321-221）的发射，以及P-天鹅座形OH+（11-01）的吸收/发射特征。我们还初步探测到了H_2O（321-312）和OH ~+（12-01）的发射和CH ~+（1-0）的吸收。我们发现M_气体的总冷分子质量=（2.1+/-0.2）× 10^11（α_CO/1.0）Msun。我们还发现对于z>5的尘埃星暴，恒星形成气体的激发总体上是中等的，这与其中等的尘埃温度是一致的。需要一个高密度，高动力学温度的气体组分嵌入在气藏中，以充分解释CO线阶梯。这一成分可能与两个合并星系中的“最大星暴”核有关，这两个星系在视线上的距离仅为（140+/-13）km/s，在投影上为9.0 kpc。这两个组成部分的运动学结构是一致的星系盘，但这种解释仍然受到当前数据的空间分辨率的限制。OH+特征仅在北部分量中被检测到，这也是被灰尘覆盖的分量，因此即使在我们敏感的新HST/WFC 3成像中，也无法检测到高达1.6 um。OH+谱线的吸收分量是蓝移的，峰值在CO和连续谱发射峰附近，而发射是红移的，峰值与CO和连续谱发射峰偏移1.7 kpc，这表明该气体与大量的分子流出有关，这些分子从强烈的恒星形成核中流出，每年向其晕提供125 Msun的富集气体。
2020-11-30 astro-ph.GA
Dusty Superwind from a Galaxy with a Compact Obscured Nucleus: Optical Spectroscopic Study of NGC 4418
本文报道了我们对一个近红外亮星系NGC 4418的核心及其周围区域的光谱研究。已知这个星系拥有一个致密的模糊核，显示出独特的特征，如非常致密的（$\sim 20$ pc）亚毫米和中红外核心和尘埃环核区域，具有大量分子气体浓度。我们检测到尘埃超风流出$\gtrsim 1$千秒差距尺度沿磁盘半小轴在冲击加热的发射线和增强星际Na-D吸收。这种超风的基本特征与星暴星系M82中的原型超风相似，如气体和尘埃沿盘短轴的kpc尺度扩展结构、外流成分（多相气体和尘埃）、电离气体的物理条件以及超风前侧径向速度场随离核距离的增加单调蓝移。我们还在SDSS核谱中发现了一个中等灭绝的星暴种群，其爆发年龄为$\simeq 10$ Myr，恒星质量为$\simeq 1\times 10^7\ M_\mathrm{\odot}$。它足够强大，可以在超级风的动力年龄（$\simeq 10$ Myr）内驱动超级风。在此星暴-超级风的情况下，观测的爆发年龄，恒星质量，红外光度，在光学波段的遮蔽之间的比较的基础上，我们认为，这种超级风驱动的星暴是独立的亚毫米核心，即使核心是一个非常年轻的星团。因此，这个星系同时拥有被包裹的致密核心和超级风驱动的环核星暴。
2018-12-21 astro-ph.GA
Free-free and H42alpha emission from the dusty starburst within NGC 4945 as observed by ALMA
我们目前的观测85.69 GHz的连续辐射和H42 α线发射从中央30弧秒内NGC 4945。这两个发射源都来自几乎相同的结构，可以模拟为尺度长度为~2.1 arcsec（或~40 pc）的指数盘。结合这些数据与档案数据的光谱能量分布的分析表明，84% +/- 10%的85.69 GHz的连续发射来自自由-自由发射。电子温度为5400 +/- 600 K，与银河系中心附近的测量值相当。基于H42 α和85.69 GHz的自由-自由辐射（使用3.8 Mpc的距离）的恒星形成率（SFR）为4.35 +/- 0.25 M/年。这与来自总红外通量的SFR和先前基于复合线发射的测量结果一致，并且它在来自无线电数据的SFR的~2倍内。斯皮策太空望远镜24微米数据和宽视场红外巡天探测器22微米数据产生的SFR比ALMA测量值低约10倍，很可能是因为中红外数据受到相当于A_V=150的尘埃衰减的强烈影响。这些结果表明，基于中红外辐射的SFR可能是非常不准确的尘埃，紧凑的环核星暴。
2016-07-08 astro-ph.GA
ALMACAL II: Extreme star-formation-rate densities in a pair of dusty starbursts at $z = 3.442$ revealed by ALMA 20-milliarcsec resolution imaging
利用ALMA超高空间分辨率（$\sim 20 \, {\rm mas}$）观测了一对位于$z = 3.442$的亚毫米星系（ALMACAL-1（A-1：$S_{\rm 870 μm} = 6.5 \pm 0.2 \, {\rm mJy}$）和ALMACAL-2（A-2：$S_{\rm 870 μm} = 4.4 \pm 0.2 \, {\rm mJy}$））中的$920 \, {\rm μm}$和$1.2 \, {\rm mm}$尘埃连续体。A-1和A-2的光谱红移已经通过偶然探测到多达9条发射线得到证实。我们的超高空间分辨率数据显示，在这些恒星爆发中，大约有一半的恒星形成是由一个单一的紧凑的团块（$\sim 350 \, {\rm pc}$的半高宽大小）。该结构由$920 \, {\rm μm}$和$1.2 \, {\rm mm}$的独立数据集证实。所有这些团块的恒星形成率（SFR）表面密度都非常高，从$Σ_{\rm SFR} \sim 1200$到$\sim 3000 \, {M_\odot \, {\rm yr}^{-1} \, {\rm kpc}^{-2}}$，是高红移星系中发现的最高密度。A-1和A-2很可能是被耀变体宿主引力放大的背景源的透镜成分。如果是这样的话，源的有效半径将是$R_{\rm eff} \sim 40 \, {\rm pc}$，缩小的SFR面密度将是$…
2016-07-21 astro-ph.GA
A Strongly Lensed Dusty Starburst of an Intrinsic Disk Morphology at Photometric Redshift of $z_{\rm ph}>7$
本文报道强透镜源 COSBO-7 在测光红移大于 7 处呈现本征盘状形态，结合 JWST 和 ALMA 数据揭示其剧烈星暴与高尘埃温度，对早期宇宙星系形成理论提出重大挑战。
2024-07-04 astro-ph.GA
Hidden in plain sight: a massive, dusty starburst in a galaxy protocluster at z=5.7 in the COSMOS field
我们报告了在$z=5.667$（以下称为CRLE）发现一个尘埃星爆星系的偶然发现，该星系与$z=5.654$的“正常”主序星星系HZ 10有密切的物理联系。CRLE是通过探测到[CII]、[NII]和CO（2-1）谱线发射而确定的，使其成为COSMOS领域中红移最高、亮度最高的星暴。这个巨大的尘埃星系似乎正在以至少1500 $\,M_\odot$/年$^{-1}$的速度在一个直径只有$\sim3$千秒差距的致密区域中形成恒星。CRLE的动力学和尘埃排放特性表明，正在进行的合并驱动星暴，在一个潜在的中间阶段，相对于其他已知的尘埃星系在同一时期。[CII]与[NII]的比值可能表明，对[CII]发射的重要贡献（$\sim15\%$）来自扩散电离气体成分，其可能比致密的星爆气体更广泛。CRLE似乎位于同一红移的一个显著的星系过密度中，可能与最近在莱曼阿尔法巡天中发现的大尺度宇宙结构有关。这种过密度表明CRLE和HZ 10存在于原星团环境中，为研究大规模星暴对原星团恒星形成的影响提供了诱人的机会。我们的研究结果支持这样的解释，即最早的星系形成的很大一部分可能是由内而外发生的，在最大质量晕的中心区域，同时迅速演变成在本地宇宙中观察到的大质量星系团。
2018-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planck's Dusty GEMS. VIII. Dense-gas reservoirs in the most active dusty starbursts at z~3
我们目前的ALMA，NOEMA，和IRAM-30米/EMIR观测的高密度示踪分子HCN，HCO+，和HNC在三个最明亮的透镜尘埃恒星形成星系在z~3-3.5，普朗克的尘埃GEMS样品的一部分，探测的气体水库密切相关的异常水平的恒星形成。我们得到了强大的检测J_up=4和6之间的10条发射线，以及几个额外的通量上限。在PLCK_G244.8+54.9中，z=3.0处的最亮源，0.1”分辨率下的HNC（5-4）线发射以及其他空间积分线轮廓表明，至少在最强烈放大的区域上，致密和更弥散的气藏的分布相当。这就排除了差分透镜的任何主要影响。在我们的样品中，HCO+/HCN > 1和HNC/HCN ~ 1的谱线比与附近ULIRGs的谱线比相似，并且与光子主导区一致，没有任何重要的机械加热或活动星系核反馈的迹象。我们使用假设纯碰撞激发的辐射转移模型来表征PLCK_G244.8+54.9中的致密气体激发，并发现中J HCN、HCO+和HNC谱线源于H2密度n~10^5-6 cm^-3的高密度相，尽管重要的简并性阻碍了确定确切的条件。这三个GEMS与从附近宇宙中导出的致密气体恒星形成定律的外推结果一致，进一步证明了在z~3处最活跃的星系中观察到的极端恒星形成速率是其重要的致密气体含量的结果。由HCN/[CI]和HCO+/[CI]线比率追踪的致密气体质量分数升高，但与z>2的其他透镜尘埃恒星形成星系相比…
2020-11-06 astro-ph.GA
The Spatially Resolved Dynamics of Dusty Starburst Galaxies in a z ~ 0.4 Cluster: Beginning the Transition from Spirals to S0s
为了研究是什么驱动反转的形态密度关系在中/高红移，我们提出了一个多波长的分析27尘埃星暴星系的大质量星系团Cl 0024+17在z = 0.4。我们将VLT/FLAMES多IFU系统的H-α动力学图与使用Herschel SPIRE的远红外成像和IRAM/NOEMA的毫米光谱相结合，以测量该样品的动力学，恒星形成速率和气体质量。大多数星系似乎都有旋转支撑，旋转支撑与视线速度色散的中值比为v/sigma ~ 5 +/- 2，比角动量λ_R = 0.83 +/- 0.06 --与这个红移下类似质量的场螺旋相当。恒星形成速率为3 - 26 M_solar/yr，平均12 CO衍生气体质量为1 x 10^10 M_solar，表明气体耗尽的时间尺度为~ 1 Gyr（~ 0.25的星团穿越时间）。我们得出的特征尘埃温度（平均T_dust = 26 +/- 1 K）与本地星系的远红外光度相似，这表明低密度气体尚未剥离。总之，这些结果表明，这些恒星爆发只是最近才从该领域吸积，由于冲压压力的影响，恒星形成率可能会提高。为了过渡到星系团S 0 s，这些星系必须失去约40%的特定角动量。我们认为，这必须发生在> 1 Gyr之后，分子气体已经耗尽和/或剥离后，通过与其他星系团成员的多次潮汐相互作用。
2016-05-03 astro-ph.GA
Knocking on giants' doors: I. The evolution of the dust-to-stellar mass ratio in distant dusty galaxies
尘埃-恒星质量比（$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$）是理解星系演化中尘埃、金属和恒星产生机制的一个关键但约束性较差的量。在这项工作中，我们探索和解释的性质$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$在300大质量（$M_{\star}>10^{10}M_{\odot}$），尘埃恒星形成星系检测ALMA高达$z\approx5$。我们发现，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$随红移、恒星质量、比SFR和积分尘埃尺寸的演化，对于主序星和星暴星系是不同的。在这两个星系群中，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$都上升，直到$z\sim2$，然后是一个大致平坦的趋势，朝向更高的红移。我们发现，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$和$M_{\star}$之间的反比关系持有$z\approx5$，可以解释为从早期到晚期的星爆阶段的演化过渡。我们证明，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$在星爆反映了分子气体分数随红移的增加，并增强了最紧凑的尘埃恒星形成的对象。最先进的宇宙学模拟SIMBA与主序星星系中$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$的演化基本吻合，但在星爆中低估了它。后者被发现与较低的气相金属含量和较长的…
2020-08-23 astro-ph.GA
IRAM 30m-EMIR Redshift Search of z = 3-4 Lensed Dusty Starbursts selected from the HerBS sample
利用IRAM 30米望远镜上的电磁红外光谱仪，对7个从Herschel亮源（HerBS）样品中选出的z $_{\rm phot}$ $\sim$ 4个亚毫米亮星系进行了光谱红移搜索，这些星系在500 $μ$ m处的通量大于80 mJy。对于四个源，我们通过用J $\leq$ 3探测多条CO-谱线获得了3.4 < z < 4.1的光谱红移。后来，我们检测到低J跃迁的GBT包括CO（1-0）过渡的这些来源中的两个。对于剩下的三个来源，需要更多的数据来确定光谱红移明确。测量的CO光度和线宽表明，所有这些来源的引力透镜。这些观测结果表明，2 mm窗口对于确认z < 4源的稳健光谱红移是必不可少的。最后，我们提出了一个有效的图形方法来正确识别光谱红移。
2020-07-14 astro-ph.GA
AGN in Dusty Starbursts at Z=2: Feedback Still To Kick In
我们调查了152个尘埃源的样本，在1：5 < z < 2：5，以了解增强的恒星形成率（SFR）和黑洞吸积率（BHAR）的联系。这些源是赫歇尔选择源，恒星质量M*>10^10Msun，SFR（100- 1000 Msun/yr）升高（>4？）在恒星形成的“主序”之上，将它们归类为星爆（SB）。通过多波长拟合的方法（包括一个尘埃环组件），我们分为活动的SBs（占主导地位的活动星系核发射，SBs-AGN，？23%的样品）和纯粹的恒星形成SB（SBs-SFR）。我们目视检查他们的HST/UV-restframe地图：SBs-SFR一般是不规则的复合系统;？相反，50%的SBs-AGN由规则的紧凑形态主导。然后，我们发现档案ALMA连续对应的33个星系（12 SBs-AGN和21 SBs-SFR）。对于这些来源，我们计算了尘埃质量，并且，在标准假设下，我们还推测了总分子气体质量。SB变成富气系统（fgas = Mgas=Mgas/（Mgas+M*）\sim 20%-70%），并且两个SB类别的气体分数非常相似（fgas = 43 +/-4%和fgas = 42+/-2%）。我们的研究结果表明，SBs是一致的混合物：1）高度恒星形成合并系统（主导SBs-SFR），和2）原始星系，快速增长的M* 与他们的黑洞（主要是更紧凑的SBs-AGN）。无论如何，反馈效应还没有减少他们的fgas。事实上，z…
2019-05-16 astro-ph.GA
Planck's dusty GEMS. IV. Star formation and feedback in a maximum starburst at z=3 seen at 60-pc resolution
我们提出了一个高分辨率的ALMA干涉测量的CO（4-3）线发射和尘埃连续体的“红宝石”（PLCK_G244.8+54.9），一个明亮的，引力透镜星系在z = 3.0发现的普朗克全天巡天。红宝石是普朗克尘埃宝石中最明亮的一颗，它是银河系外亚毫米天空中11个最明亮的引力透镜高红移星系的样本。我们解决了高表面亮度的连续和CO线发射的红宝石在几个扩展块沿部分，近圆形爱因斯坦环直径为1.4”周围的大质量星系在z = 1.5。当地的恒星形成强度高达2000 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$，其中最高的观测在高红移，显然在最大的恒星爆发的范围。气体质量表面密度为几个$\times$ 10 $^4$ M $_{\odot}$ pc $^{-2}$。红宝石位于施密特-肯尼库特图中的星暴序列之上，甚至部分位于其上方，处于恒星形成的极限，恒星形成是通过辐射压、恒星风和超新星的动能注入而自我调节的。我们发现，这些过程也可以注入足够的动能和动量到气体中来解释湍流线宽，这是符合边缘引力约束的分子云嵌入在一个临界托姆雷稳定盘。恒星形成效率在每自由落体时间的1-10%之间，这与银河系中设定局部恒星形成定律的压力平衡可能在最高恒星形成强度之外是普遍存在的概念一致。活动星系核的反馈对于红宝石星系中恒星的形成并不是必需的，这与活动星系核在红外线和射电波段中没有明亮的成分是一致的。
2017-07-06 astro-ph.GA
Flat Rotation Curves found in Merging Dusty Starbursts at $z=2.3$ through Tilted-Ring Modeling
在XMM场中最明亮的500 m $\,μ$源，HXMM 01，是$z=2.3$中一个罕见的明亮星暴星系合并，其尘埃遮蔽的恒星形成率为2，000 $\,M_{\odot}\,{\rm yr}^{-1}$。在这里，我们提出了高分辨率的光谱观测HXMM 01与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。我们探测到${\rm CO\,{\it J}=7\to6}$、[C I] $\,{{^3P_2}\to{^3P_1}}$和p- ${\rm H_{2}O}\,{2_{11}}\to{2_{02}}$的线发射以及在$230\,$ GHz处的连续发射。在0.2”的空间分辨率和40 $\,\rm km\,s^{-1}$的光谱分辨率下，源被分解为三个不同的分量，它们在空间和动态上在20 $\,$ kpc的投影半径和2，000 $\,\rm km\,s^{-1}$的径向速度范围内相关联。对于两个主要的组成部分，我们的贝叶斯为基础的倾斜环建模的ALMA光谱立方体显示几乎平坦的旋转曲线峰值在$\sim500\,\rm km\,s^{-1}$在银河系中心距离2和5 $\,$千秒差距。它们中的每一个都具有$\sim10^{11}\,M_\odot$的动力学质量。动力学质量和档案${\rm CO\,{\it J}=1\to0}$数据的组合对$α_{\rm CO}\lesssim1.4-2.0\,{M_{\odo…
2018-08-15 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
Rise of the Titans: A Dusty, Hyper-Luminous "870 micron Riser" Galaxy at z~6
我们报告的检测ADFS-27，一个尘埃，星爆的主要合并在红移z=5.655，使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。从Herschel/SPIRE和APEX/LABOCA数据中选择ADFS-27作为极红的“870微米冒口”（即，S_250<S_350<S_500<S_870），展示了这种技术在识别一些红移最高的尘埃星系方面的实用性。用ALMA扫描3 mm的大气窗口产生CO（5-4）和CO（6-5）发射的检测，以及H2O（211-202）发射的试探性检测，其提供了明确的红移测量。CO谱线的强度意味着存在一个大型分子气藏，其质量为M_gas=2.5x10^11（alpha_CO/0.8）（0.39/r_51）Msun，足以维持其约2400 Msun/年的星爆至少1亿年。870微米的尘埃连续排放被分解为两个组成部分，1.8和2.1千秒差距的直径，由9.0千秒差距，具有可比的尘埃光度，这表明正在进行的重大合并。红外光度L_IR~= 2.4 × 10^13 Lsun意味着该系统代表一个超亮红外双星，是目前已知的最远的此类星系。这也意味着恒星形成率表面密度为Sigma_SFR=730和750 Msun/yr/kpc 2，与双星“最大星暴”一致。这个罕见系统的发现与宇宙时间最初10亿年内最明亮的尘埃星爆的空间密度明显高于先前的想法相一致，缓解了关于z~6类星体和z>~3的大质量静止星系的空…
2017-09-12 astro-ph.GA
A Revised Host Galaxy Association for GRB 020819B: A High-Redshift Dusty Starburst, Not a Low-Redshift Gas-Poor Spiral
所谓的z=0.41的GRB 020819 B螺旋宿主星系在建立我们对长时间伽马射线暴环境多样性的看法方面具有开创性意义：该宿主星系的光谱学提供了GRB甚至可以在高金属丰度下形成的证据，而毫米观测表明GRB可能优先在分子气体最少的区域形成。我们报告了VLT（MUSE和X-shooter）的新观测结果，这表明所谓的宿主是一个不相关的前景星系。可能的射电余辉与z=1.9621的致密、高度恒星形成的尘埃星系重合。修正后的红移很自然地解释了在ALMA的余辉位置上没有探测到CO（3-2）线发射的现象。没有证据表明伽玛射线暴宿主星系中的分子气体性质是不寻常的，而且有限的证据表明伽玛射线暴可以在超太阳金属丰度下轻易形成。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Herschel and Hubble study of a lensed massive dusty starbursting galaxy at $z\sim3$
我们提出的组合深凯克/NIRC 2，HST/WFC 3近红外和赫歇尔远红外观测的一个极端的恒星形成尘埃透镜星系的赫歇尔天体物理太赫兹大面积调查（H-ATLAS J133542.9+300401）的结果。该星系被$z\sim1$的一个巨大的WISE星系团引力透镜。在$z=2.685$，通过GBT探测到的$\rm {CO (1 \rightarrow 0)}$和CARMA探测到的$\rm {CO (3 \rightarrow 2)}$，用光谱学方法证实了透镜星系。我们使用相结合的光谱和成像观测构建一个详细的透镜模型的背景尘埃恒星形成星系（DSFG），使我们能够研究的源平面的目标属性。最佳拟合透镜模型分别为恒星和尘埃成分提供了$μ_{\rm star}=2.10\pm0.11$和$μ_{\rm dust}=2.02\pm0.06$的放大率。多波段数据产生的放大率校正的恒星形成率$1900(\pm200)\,M_{\odot}{\rm yr^{-1}}$和恒星质量$6.8_{-2.7}^{+0.9}\times10^{11}\,M_{\odot}$一致的主要序列的恒星形成在$z\sim2.6$。CO观测产生的分子气体质量为$8.3(\pm1.0)\times10^{10}\,M_{\odot}$，类似于最大质量的恒星形成星系，这与高恒星形成效率一起导致了强烈的恒星形成率。透镜DSFG具有非…
2017-06-20 astro-ph.GA
Extinction and nebular line properties of a Herschel-selected lensed dusty starburst AT z=1.027
我们介绍了哈勃空间望远镜（HST）WFC 3成像和棱镜光谱观测的{ \it赫歇尔}选择引力透镜星暴星系HATLAS SJ 1429 -0028。透镜系统由一个位于$z=0.218$的边缘朝前的盘状星系和一个位于$z=1.027$的几乎完整的红外发光星系爱因斯坦环组成。WFC 3光谱与G102和G141 grisms，覆盖波长范围为0.8至1.7 $μ$ m，导致检测H $α$ +[NII]，H $β$，[SII]，和[OIII]的背景星系，我们测量线通量和比率。$7.5 \pm 4.4$的巴耳末线比H $α$ /H $β$，当用[NII]校正时，导致了$E(B-V)=0.8 \pm 0.5$星暴星系的消光。以$Hα$为基础的恒星形成率，经过消光修正后，为$60 \pm 50$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，低于从总红外光度中得到的390 $\pm$ 90 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的瞬时恒星形成率。我们还比较了HATLASJ 1429 -0028与其他恒星形成和亚毫米明亮星系的星云线比。星云的线比是一致的内在的超亮红外星系没有证据的活动星系核（AGN）的激发。我们估计HATLAS J1429 -0028的金属丰度$12 + log(O/H)$为8.49 $\pm$ 0.16。对于恒星质量为$\sim 2 \times 10^{11}$ M $_…
2015-03-30 astro-ph.GA
The Discovery of Gas-Rich, Dusty Starbursts in Luminous Reddened Quasars at $z\sim2.5$ with ALMA
我们目前的ALMA观测的冷尘埃和分子气体在四个高光度，严重变红（$_{\rm{V}} \sim 2.5-6$等）1型类星体在$z\sim2.5$维里M $_{\rm{BH}} \sim 10^{10}$ M $_\odot$，测试是否尘埃，大质量类星体之间的亚毫米明亮的星系（SMG）和清晰的类星体的进化联系。所有四个类星体都在尘埃连续体和$^{12}$ CO（3-2）线中被探测到。在具有典型的高红移类星体光谱能量分布（T= 41 K，$β$ =1.95或T= 47 K，$β$ =1.6）的情况下，尘埃的平均质量为6 $\times$ 10 $^{8}$ M $_\odot$.这意味着恒星的形成率非常高--在所有情况下，$\gtrsim$ $\gtrsim$ 1000 M $_\odot$ yr $^{-1}$。根据CO谱线光度估算的气体质量范围为$\sim$ 1-5 $\times10^{10}$（$α_{\rm{CO}} / 0.8$）M $_\odot$，气体贫化时间尺度很短- $\sim5-20$ Myr。在样品中观察到一系列气体与粉尘的比例。我们解决了一个类星体的分子气体-ULAS SJ 2315 $+$ 0143（$z=2.561$）-这表明一个强大的速度梯度超过$\sim$ 20千秒差距。速度场与旋转支撑的气盘一致，但在这些数据的当前分辨率下，不能排除其他情况，例如合并…
2016-11-18 astro-ph.GA
HerMES: The Rest-Frame UV Emission and A Lensing Model for the z=6.34 Luminous Dusty Starburst Galaxy HFLS3
我们讨论了恒星爆发星系HFLS 3在z=6.34处的剩余帧紫外辐射，该辐射是在Herschel/SPIRE数据中发现的，因为它在250-500 μ m的亚毫米波长处是红色的。用100 ~ 1000 μ m的15个测光点的总远红外光度推算出HFLS 3的表观瞬时SFR为2900 Msun/yr。Keck/NIRC 2 Ks波段自适应光学成像数据显示，在HFLS 3附近有两个潜在的NIR对应物。以前，北方星系被认为是在z=2.1的前景，而南方星系被认为是HFLS 3的NIR对应物。新的HST/WFC 3和ACS成像数据显示，两个光学明亮的星系都在z<6的前景中。基于HST数据和毫米波连续发射的新透镜模型产生2.2+/-0.3的放大率。缺乏多重成像限制透镜放大率低于2.7或3.5，在95%的置信水平为两个场景，这归因于一个或两个组件的源平面中的HFLS 3。校正引力透镜后，仪器SFR为1320 Msun/yr，95%置信下限约为830 Msun/yr。使用模型的restframe UV FIR SED，平均。过去1亿年的SFR约为660 Msun/年。来自相同SED模型的HFLS 3的尘埃和恒星质量分别为3 × 10^8 Msun和~ 5 × 10^10 Msun，与SED模型相关的假设存在很大的系统不确定性。利用HST/WFC 3图像，我们还发现了在ACS数据中未检测到的约0.5”（~…
2014-04-04 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
An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy
我们目前的APEX LABOCA 870微米观测场周围的高红移射电星系MRC 1138 -262在z=2.16。我们检测到16个亚毫米星系在这个~140平方弧分辐射热计地图的流量密度在3-11毫焦耳。原始的数字计数表明，亚毫米星系（SMG）的密度是空白区域调查的四倍。一个精致的多波长数据库，包括VLA 1.4 GHz的无线电和红外观测的基础上，我们调查这些来源是否在z=2.2的原团簇结构的成员。使用赫歇尔PACS+SPIRE和斯皮策MIPS测光，我们得到可靠的远红外测光红移的所有来源。后续的VLT ISAAC和SINFONI近红外光谱证实，这些SMG中有四个具有z=2.2的红移。我们还提出了证据表明，在这个领域的另一个SMG，检测到较早的850微米，有一个对应的表现出Halpha和CO（1-0）在z=2.15发射。包括射电星系和两个SMG与远红外测光红移在z=2.2，我们得出结论，至少有八个submm源的一部分，在z=2.16的原星团与射电星系MRC 1138 -262。我们测量到的恒星形成率密度SFRD约为1500 Msun yr^-1 Mpc^-3，比该红移处空白区域的整体SFRD高4个星等。引人注目的是，这八个源集中在一个2 Mpc的区域内（局部宇宙中星团的典型大小），并分布在z=2.2的H α发射体所追踪的细丝内。这种大质量尘埃星爆的集中并不集中在亚毫米明亮的射电星系上，而…
2014-10-14 astro-ph.GA
VALES VII: Molecular and ionized gas properties in pressure balanced interstellar medium of starburst galaxies at z ~ 0.15
上下文电离气体和分子气体的空间分辨观测对于理解星系中控制星际介质（ISM）的物理过程至关重要。目标。研究$z = 0.12-0.17$上三个尘埃星暴星系中电离气体和分子气体的形态运动学性质，探讨分子ISM气相动力学与恒星形成活动的关系。方法.我们分析了$\sim$ kpc尺度的ALMA CO（1- 0），并看到有限的SINFONI Paschen- $α$观测。我们使用一个动态质量模型，它占光束拖尾效应，约束CO到H $_2$转换因子。结果一个星暴星系显示出不规则的形态，这可能表明一个重大的合并，而其他两个系统显示出盘状的形态运动学。这两个盘状星爆显示的分子气体速度色散值与当地LIRG/ULIRGs中看到的相当，但在ISM中的分子气体分数和表面密度值与当地恒星形成星系的报告一致。这些分子气体速度分散值可以通过假设垂直压力平衡来解释。恒星形成活动与分子气体含量相关，表明耗尽时间为$\sim 0.1-1$ Gyr。恒星形成率表面密度（$Σ_{\rm SFR}$）与由自重力（$P_{\rm grav}$）设定的ISM压力相关，遵循幂律，指数接近0.8。结论.在尘埃盘状星暴星系，我们的数据支持的情况下，分子气体速度色散值的驱动ISM压力设置的自引力，负责维持垂直压力平衡。$Σ_{\rm SFR}$和$P_{\rm grav}$之间的相关性表明，在这些尘埃星爆星系中，恒星形成活动是ISM压力…
2020-09-17 astro-ph.GA
An extreme proto-cluster of luminous dusty starbursts in the early Universe
我们报告了在早期宇宙中发现的一个极端原星系团，其核心（绰号为遥远的红核，DRC）由至少1 - 0个尘埃恒星形成星系（DSFG）组成，通过使用ALMA和ATCA探测到的[CI]（1-0），$^{12}$ CO（6-5），$^{12}$ CO（4-3），$^{12}$ CO（2-1）和${\rm H_2O} (2_{11} - 2_{02})$发射线证实位于$z_{\rm spec} = 4.002$。光谱证实的原星系团的组成部分分布在${\rm 260\, kpc \times 310\, kpc}$区域，集体遮蔽恒星形成率（SFR）为$\sim 6500 \, M_\odot \, {\rm yr}^{-1}$，比以前在任何原星系团或$z \gtrsim 4$的超密度DSFG中看到的要高得多。大多数恒星的形成都发生在发光的DSFG中，因为在原星团核心中没有检测到Ly $α$发射体，除了一个Ly $α$斑点位于DRC尘埃成分之一旁边并延伸到$60\,{\rm kpc}$上。如果在宽视场LABOCA 870- $μ$ m图像中在DRC周围发现的高密度明亮DSFG的所有成员都是同一结构的一部分，则原星系团的总模糊SFR可以上升到${\rm SFR} \sim 14,400 \, M_\odot \, {\rm yr}^{-1}$。DRC的总晕质量可能高达$\sim 4.4 \times …
2017-09-20 astro-ph.GA
Discovery of a Dusty, Chemically Mature Companion to a z$\sim$4 Starburst Galaxy in JWST ERS Data
我们报告发现的两个同伴源的强透镜星系SPT 0418 -47（“环”）在红移4.225，由JWST早期发布科学计划的目标。我们确认这些源的红移与近红外光谱中H $α$和ALMA的[C II] 158 $μ$ m线的环相似。利用JWST/NIRSpec中检测到的多条谱线、NIRCam和MIRI的静止帧光学到红外图像以及ALMA检测到的远红外（FIR）尘埃连续体，我们认为新发现的源实际上是同一个伴星系的透镜图像，以下称为SPT 0418-SE（“SE”），位于环源平面的5 kpc范围内。使用[C II]和尘埃连续体得出的恒星形成率下限为17 M $_\odot$ /年，而SFR $_\mathrm{Hα}$估计要低2倍以上，从而证实SE是一个严重尘埃遮蔽的恒星形成星系。使用光学强线诊断的分析表明，SE具有接近太阳的元素丰度，而环似乎具有超太阳的金属丰度O/H和N/O。我们试图调和在这个系统中的高金属性调用早期开始的恒星形成与连续的高恒星形成效率，或光学强线诊断需要在高红移的修订。我们认为，SPT 0418 -47存在于一个巨大的暗物质晕中，其邻居尚未被发现。这项工作强调了联合分析JWST和ALMA数据对早期宇宙的深刻和完整的图像的重要性。
2023-01-23 astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Submillimeter Galaxies. II. Unobscured QSOs within Dusty Starbursts and QSO Sightlines with Impact Parameters below 100 Kiloparsec
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）870 μ m观测的29个明亮的赫歇尔源附近的高红移类星体。观测结果证实了20个Herschel源是亚毫米亮星系（SMG），并确定了16个新的SMG-QSO对，这些对SMG的环星系介质（CGM）的研究是有用的。20个SMG中有8个是多个870 um源的混合物。其中六对赫歇尔-类星体的角间距小于10”，与赫歇尔光束和ALMA主光束的大小相当。我们发现，这六个“对”中的四个实际上是由SMG主办的类星体。在这些类星体周围没有发现其他的亚毫米波伴星，类星体的静止坐标紫外光谱也没有显示出明显的红化迹象。在这些星系中，黑洞吸积和恒星形成对热光度的贡献几乎相等。托管类星体的SMG显示出与样本中其他SMG相似的源大小，尘埃表面密度和SFR表面密度。我们发现，黑洞的$\sim$ 3 $\times$增长速度比星系相比，今天的黑洞-星系的质量比，这表明类星体占空比$\lesssim$ 30%的SMG在z ~ 3。剩下的两个赫歇尔探测到的类星体在870微米处没有被探测到，但每个类星体都有一个SMG“伴星”，距离只有9”和12”（z = 3时为71和95 kpc）。他们可能是合并或投影对。如果是前者，它们将是一类罕见的“干湿”合并。如果是后者，则QSO将首次探测SMG在100 kpc以下的碰撞参量的CGM。
2017-06-26 astro-ph.GA
Resolving a dusty, star-forming SHiZELS galaxy at z=2.2 with HST, ALMA and SINFONI on kiloparsec scales
我们提供了SHiZELS-14的~ 0.15“空间分辨率图像，SHiZELS-14是一个质量（M*~10^11 M_sol），尘埃，恒星形成星系，z=2.24。我们的静止帧~ 1 kpc尺度，匹配分辨率数据包括四种不同的广泛使用的恒星形成示踪剂：H-α发射线（来自SINFONI/VLT），静止帧紫外连续谱（来自HST F606 W成像），静止帧远红外（来自ALMA）和射电连续谱（来自JVLA）。虽然SHiZELS-14最初是通过其适度的H-α发射线通量来识别的，但它似乎是一个活跃的恒星形成（SFR~1000 M_sol/yr）的亚毫米星系的例子，可能正在进行合并。SHiZELS-14在$\rm{H}α$和静止帧光学和FIR中显示了一个紧凑的尘埃中央星暴，以及扩展的发射。的紫外线发射是空间偏移的尘埃连续发射的峰值，并出现跟踪孔的尘埃分布。我们发现，尘埃衰减随星系空间范围的变化而变化，在尘埃最多的区域，尘埃衰减的峰值至少为A_H-α ~5，而在中心星爆区，尘埃衰减的峰值可能更高。使用不同示踪剂的标准校准推断的全球恒星形成率从~10-1000 M_sol/yr不等，并且在星系的尘埃中心特别不一致。这个星系突出了由较短波长数据提供的恒星形成星系演化的偏见。
2021-02-15 astro-ph.GA
RIOJA. Complex Dusty Starbursts in a Major Merger B14-65666 at z=7.15
本文利用 JWST NIRCam 和 ALMA 数据研究 z=7.15 大并合体 B14-65666，揭示其双成分形态、核区尘埃星暴及低金属丰度内流触发机制，为再电离时期星系并合驱动的恒星形成提供观测证据。
2025-02-10 astro-ph.GA
ALMA Deep Field in SSA22: A concentration of dusty starbursts in a z=3.09 protocluster core
本文报道了用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）在1.1~mm波段对$z=3.09$ SSA 22原星系团中心区域进行$1^{\prime}.5 \times3^{\prime}$成像的结果。结合源星表和光谱红移数据，我们发现8个流量密度为$S_{\rm 1.1~mm}=0.7-6.4$ ~mJy（$L_{\rm IR}\sim10^{12.1}-10^{13.1}L_\odot$）的亚毫米星系（SMG）都处于$z=3.08-3.10$。这些SMG不仅是原星系团的成员，而且它们实际上位于Lyman-$α$发射器（LAEs）在该领域追踪的50 Mpc尺度的连续三维结构的交界处的节点内。这八个SMG解释了该节点的恒星形成率密度（SFRD）$\sim$ 10 $M_\odot$ yr $^{-1}$ Mpc $^{-3}$，这比该红移处的整体SFRD高出两个数量级。我们发现八个SMG中有四个拥有X射线发光的活动星系核（AGN）。我们的结果表明，在$z\sim3$的致密区，恒星形成活动和超大质量黑洞（SMBH）的生长是同时发生的，这可能对应于目前宇宙中星团核心大质量星系群最活跃的历史阶段.两个SMG与Lyman-$α$斑点（LAB）相关，这意味着两个种群在少数情况下共存于高密度环境中。
2015-10-29 astro-ph.GA
High dense gas fraction in intensely star-forming dusty galaxies at high redshift
本文介绍了从{\it Herschel}-ATLAS巡天中选出的两个透镜状高红移恒星爆发中致密分子气体示踪剂HCN、HCO $^+$和HNC的ALMA和VLA探测：{\it H}-ATLAS\，J090740.0 $-$ 004200（SDP.9，$z \sim 1.6$）和{\it H}-ATLAS\，J091043.1 $-$ 000321（SDP.11，$z \sim 1.8$）。ALMA在两个源中都观察到了$J = 3-2$跃迁，而VLA在SDP中观察到了$J = 1-0$跃迁。9.我们已经在SDP. 9和SDP. 11中检测到所有观察到的HCN和HCO $^+$线，以及在SDP. 9中检测到HNC（3 - 2）。这两个星系的放大系数已确定从分角秒分辨率CO和尘埃排放观测NOEMA和SMA进行。SDP.9中的HNC（1--0）/HCN（1--0）线比表明存在光子主导区域，正如大多数局部（U）LIRG所发生的那样。的CO，HCN和HCO $^+$ SLEDs的SDP. 9是兼容的许多本地，红外（IR）明亮的星系中发现的，这表明在本地和高红移尘埃星暴的分子气体可以有类似的激发条件。我们得到了SDP. 9和SDP. 11的总红外光度（$L_{\rm IR}$）和密线光度（$L_{\rm dense}$）与本星系的相关关系可以用一个单一的关系式来表示。分散的$L_{\rm IR} …
2017-01-20 astro-ph.GA
Variations in the 6.2 $μ$m emission profile in starburst-dominated galaxies: a signature of polycyclic aromatic nitrogen heterocycles (PANHs)?
多环芳烃（PAH）的特征曲线，特别是6.2 $μ$ m的特征分析，可以表明存在的氮纳入其芳环。在这项工作中，从斯皮策/IRS ATLAS项目（Hernán-Caballero & Hatziminaoglou 2011）中提取了155个主要以星暴为主的星系（例如，包括HII区域和Seyferts），拟合了它们的6.2 $μ$ m轮廓，使它们能够分为Peeters的A，B和C类（Peeters et al. 2002）。这些星系中有67%属于A类，31%属于B类，2%属于C类。目前，A类来源，对应于6.22 $μ$ m附近的中心波长，似乎只能用多环芳香氮杂环来解释（PANH，Hudgins等人，2005年），而B类可能代表多环芳烃和PANH排放物之间的混合物，或不同的PANH结构或电离状态。因此，这些光谱表明，这些星系的星际介质（ISM）中存在大量的PANH，这可能与它们的恒星爆发主导的排放有关。这些结果还表明，PANHs构成了宇宙中另一个氮的储存库，除了ISM的气相和冰中的氮。
2018-01-11 astro-ph.GA
ALMA Imaging of Gas and Dust in a Galaxy Protocluster at Redshift 5.3: [CII] Emission in "Typical" Galaxies and Dusty Starbursts ~1 Billion Years after the Big Bang
我们报告的[CII]和OH的发射对与z=5.3亚毫米星系（SMG）AzTEC-3的星系原星团中心的干涉成像，使用阿塔卡马大（分）毫米阵列（ALMA）。我们检测到强大的[CII]，OH，和休息帧157.7微米连续发射向SMG。[CII]辐射分布在3.9 kpc的尺度上，意味着动力学质量为9.7 x 10^10 Msun，恒星形成率（SFR）表面密度为Sigma_SFR = 530 Msun/yr/kpc 2。这表明AzTEC-3在Sigma_SFR形成恒星，接近辐射压力支持盘的爱丁顿极限。我们发现，OH的排放是轻微的蓝移相对于[CII]线，这可能表明与恒星暴的峰值阶段的分子外流。我们还检测和动态解决[CII]发射超过7.5千秒差距的规模对一个三重莱曼break星系与中等UV为基础的SFR在原星系团在95千秒差距的投影距离SMG。这些星系在连续谱中没有被探测到，这表明远红外SFR <18-54 Msun/yr，与基于紫外线的估计22 Msun/yr一致。这些星系的光谱能量分布与附近的螺旋星系和星暴星系不一致，但与矮星系相似。这与对年轻恒星爆发的预期是一致的，没有明显的老年恒星星族。这表明这些星系是富含金属的，但没有严重的尘埃遮蔽，z>5的“正常”恒星形成星系，表明ALMA可以在非常早期的宇宙中检测到“典型”星系中的星际介质。
2014-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dusty starbursts and the formation of elliptical galaxies: A SCUBA-2 survey of a z=1.46 cluster
我们报告了一个深SCUBA-2 850-和450- $μ$ m调查的尘埃遮蔽的超亮红外星系（U/LIRGs）的z=1.46集群XCS J2215.9-1738领域的结果。我们探测到一个惊人的超密度的亚毫米源与这个集群的核心一致：$\sim 3-4 \times$高于预期的空白领域。我们使用可能的无线电和中红外对应物来表明，这些亚毫米源的大部分具有光谱或光度红移，将它们置于集群中，并且它们的多波长特性与这种关联是一致的。这些星系的平均远红外光度为$(1.0\pm0.1) \times 10^{12} L_{\odot}$，位于U/LIRG的边界。使用总的恒星形成发生在模糊的U/LIRG人口的集群内，我们表明，由此产生的质量归一化的恒星形成率为这个系统支持以前的索赔的快速增加，在星系团核心的恒星形成活动的$z\sim1.5$，这必须与正在进行的早期类型的星系，居住在大规模的集群今天的形成。
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
PASSAGES: the wide-ranging, extreme intrinsic properties of Planck-selected, lensed dusty star-forming galaxies
PASSAGES（$Planck$分析引力透镜极端星爆的全天巡天）合作最近定义了30个引力透镜尘埃恒星形成星系（DSFG）的样本。这些罕见的，亚毫米级的天体使我们能够在宇宙正午看到星系中恒星形成的最极端位置的高分辨率视图。在这里，我们提出了强透镜分析的第一个主要汇编使用LENSTOOL通道，包括15个对象跨越$z=1.1-3.3$，使用互补信息从$0.6^{\prime\prime}$ -分辨率1毫米阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）和$0.4^{\prime\prime}$ 5厘米Jansky超大阵列连续成像，在串联与1.6 $μ$ m $Hubble$和光学成像与Gemini-S。放大倍率范围从$μ= 2 - 28$（中位数$μ=7$）开始，产生$L_{\rm IR} = 0.2 - 5.9 \times 10^{13}~L_\odot$的固有红外光度（中位数${1.4}\times 10^{13}~L_\odot$）和推断的$170-6300~M_\odot~{\rm yr}^{-1}$的恒星形成率（中位数$1500~M_\odot~{\rm yr}^{-1}$）。这些结果表明，PASSAGES天体包括一些已知的最极端的恒星爆发，甚至可以与最明亮的无透镜天体的光度相媲美，并通过透镜进一步放大。远红外连续区的固有尺寸很大（$R_{\rm e} = {1.7 - 4.3}$ …
2023-01-23 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
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
What powers galactic outflows: nuclear starbursts or AGN?
星系外流可以由核恒星爆发（SB）或活动星系核（AGN）提供动力。有人认为，极端的恒星爆发可以为极端的外流提供动力，而不需要调用AGN反馈。然而，不能排除过去和/或隐藏的活动星系核活动的贡献。在这里，我们限制的潜在作用，中央黑洞在驱动强大的流出星暴星系（没有迹象表明正在进行的活动星系核活动）。我们检查是否可以解释的星系外流活动星系核光度演化的框架内，我们的活动星系核辐射尘埃反馈的情况。我们表明，流出的能量的星暴星系在本地宇宙中可以定量再现幂律和指数光度衰减，再加上辐射捕获。类似地，严重的遮蔽和轻微的光度衰减的结合可能解释了在早期宇宙中尘埃恒星形成星系中观察到的星系外流的能量学。我们讨论了不同的物理参数SB与AGN外流驱动，并得出结论，后者可以有一个重大的影响星系的演化。
2022-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
HI Ly$α$ Emission from a Metal-Poor Cool Stream Fueling an Early Dusty Starburst
研究利用KCWI深场观测GAMA J0913−0107中SMG与双QSO的罕见会合，发现约180 kpc贫金属冷流Lyα纤维，并通过与QSO周围星云比较揭示其电离机制与探测难点。
2024-05-09 astro-ph.GA
ALMA Confirmation of an Obscured Hyperluminous Radio-Loud AGN at $z=6.853$ Associated with a Dusty Starburst in the 1.5 deg$^2$ COSMOS Field
我们提出了在1.5度$^2$宇宙场中发现的$z_\mathrm{phot}=6.83\pm0.06$处的一个严重模糊的射电大声（$L_{1.4\ \mathrm{GHz}}=10^{25.4}$ W Hz $^{-1}$）活动星系核候选者的6波段ALMA观测结果。ALMA数据显示，探测到异常强烈的[CII]158 $μ$ m（$z_\mathrm{[CII]}=6.8532$）和来自该天体（COS-87259）的底层尘埃连续发光，其中[CII]线光度、线宽和158 $μ$ m连续发光度与$z\sim7$亚毫米星系和类星体宿主相当。158 $μ$ m的连续探测表明，$9\times10^{12}$ $L_\odot$的总红外光度与相应的非常大的遮蔽恒星形成率（1300 $M_\odot$ /年）和尘埃质量（$2\times10^9$ $M_\odot$）。在VIRCam和IRAC测光之间看到的强烈间断可能表明COS-87259是一个具有$M_\ast\approx1.7\times10^{11}$ $M_\odot$的超大质量再电离星系。此外，MIPS、PACS和SPIRE的探测结果表明，该天体拥有一个活动星系核，它被严重遮蔽（$τ_{_{\mathrm{9.7μm}}}=2.3$），辐射热光度约为$5\times10^{13}$ $L_\odot$。如此高的活动星系核光度表明，如果…
2023-01-23 astro-ph.GA
High-z dusty star-forming galaxies: a top-heavy initial mass function?
最近的估计指出z > 4亚毫米（sub-mm）星系的丰度远远高于模型预测。此事仍在辩论中。根据一些分析，过量可能比最初认为的要低得多，可能是通量增加和源混合造成的。然而，对这一结论没有达成普遍一致意见。也有报道称z > 6的尘埃星系过多，尽管统计数据很差。另一方面，在过去的几十年里，在高z星暴星系中有头重脚轻的初始质量函数（IMF）的证据已经被报道。这将转化为尘埃星系在固定恒星形成率下的更高的亚毫米光度，即，进入一个更高丰度的明亮的高z亚毫米星系比预期的普遍夏布里耶IMF。利用我们的高z原球状星系的物理模型，我们发现，部分过剩可以理解的国际货币基金组织有点头重脚轻比夏布里耶。这样的IMF是一致的，最近提出的占低13 C/18 O丰度比在四个尘埃星暴星系在z = 2-3。然而，极端的头重脚轻的IMF与z > 4处的亚毫米计数不一致。
2020-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dusty Star-Forming Galaxies at High Redshift
远红外和亚毫米波长的巡天已经确定了尘埃恒星形成星系（DSFG）在宇宙中恒星质量聚集和大质量星系演化中的重要作用。这些星系中最明亮的红外线光度超过10 $^{13}$ L $_{\odot}$，意味着恒星的形成速率为每年数千个太阳质量。它们代表了宇宙中最强烈的恒星爆发，但许多都是完全光学模糊的。它们在亚毫米波段很容易被探测到，这是由于尘埃被新形成的恒星的紫外线辐射加热。总的来说，宇宙中所有尘埃、恒星形成的星系都产生一个红外辐射场，其能量密度与所有可见星系在紫外和可见光波长下的直接星光辐射相等。这种河外红外背景光的大部分来自不同的星系，从富含气体的星系盘到合并的强烈恒星爆发星系。近年来，远红外仪器的重大进展，无论是基于空间还是基于地面，都导致了近100万个DSFG的检测，但我们对管理尘埃星暴阶段开始和结束的基础天体物理学的理解仍处于初期阶段。这篇综述旨在总结DSFG研究的现状，特别关注最好理解的子集（亚毫米星系，十多年前对这一领域的最后一次综述中总结的亚毫米星系）的详细表征，Blain等人，2002），而且最近发现的DSFG种群的选择和表征。我们回顾DSFG人口统计，他们的物理性质，包括尘埃，气体和恒星的内容，他们的环境，以及目前的理论模型与这些星系的形成和演化。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Complete Ultraviolet Spectrum of the Archetypal "Wind-Dominated" Quasar Mrk~231: Absorption and Emission from a High-Speed Dusty Nuclear Outflow
新的近和远紫外（NUV和FUV）HST光谱的Mrk 231，已知的最近的类星体，结合地面的光学光谱研究显着的二分法之间的FUV和NUV光谱区域在这个对象。FUV的发射线特征是微弱的、宽的和高度蓝移的（高达~7000 km/s），没有明显的伴随吸收。相比之下，NUV吸收特征的轮廓类似于光学Na I D，He I和Ca II H和K线的轮廓，表现出宽的蓝移槽，在速度空间中与FUV发射线特征重叠，并指示尘埃，高密度和片状宽吸收线（BAL）屏幕，在距离小于约2 - 20 pc处覆盖约90%的观测到的连续源。FUV连续辐射没有显示出任何明显的恒星特征，与急剧下降的NUV连续辐射相比，FUV连续辐射非常平坦。NUV（FUV）特征和连续辐射在过去~22（3）年中没有显著变化，在~40（170）pc尺度上无法分辨。这些结果支持活动星系核起源的NUV-FUV线和连续辐射.所观察到的FUV线发射产生于流出的BAL云系中，而巴尔末线主要产生于通过尘埃BAL屏幕看到的标准宽线区域。我们的数据与最近提出的双黑洞模型不一致。相反，我们认为Mrk~231是具有高爱丁顿比和几何厚（“薄”）吸积盘的弱线“风主导”类星体的最接近的例子;这些类星体在早期宇宙中可能更常见。
2016-05-02 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
Decoding spectral energy distributions of dust-obscured starburst-AGN
我们提出BayeSED，一个通用的工具，通过使用任何预先存在的模型SED库或其线性组合进行贝叶斯分析的SED。人工神经网络（ANN），主成分分析（PCA）和多模式嵌套采样（MultiNest）技术，允许一个高效的后验分布的采样和贝叶斯证据的计算。作为示范，我们应用这个工具的超亮红外星系（HLIRGs）的样本。对纯星爆、纯活动星系核以及星爆+活动星系核模型的线性组合所获得的贝叶斯证据表明，星爆+活动星系核模型对该样本中所有星系的证据最高。三种模型的贝叶斯证据以及星暴和活动星系核对红外光度的贡献表明，HLIRGs可以分为两类：一类是由星暴主导的，另一类是由活动星系核主导的。利用贝叶斯证据最高的模型，还估计了星暴和活动星系核的其它参数和相应的不确定度。我们发现，以星暴为主导的HLIRGs的星暴区比以活动星系核为主导的HLIRGs的星暴区更致密，OB星的比例更高。同时，由活动星系核主导的HLIRGs的活动星系核环比由星暴主导的HLIRGs的活动星系核环更容易布满尘埃。这些结果与以往的研究结果一致，但需要进一步的大样本检验。总的来说，我们相信BayeSED可以是一个可靠和有效的工具，探索复杂系统的性质，如尘埃遮蔽的星暴AGN复合系统解码他们的SED。
2012-02-28 astro-ph.CO 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
On the LINER nuclear obscuration, Compton-thickness and the existence of the dusty torus; Clues from Spitzer/IRS spectra
大多数光学分类的低电离窄发射线区（LINER）核拥有活动星系核（AGN）。然而，他们如何适应活动星系核的统一模型（UM）仍然是一个悬而未决的问题。这项工作的目的是在中红外（中红外）研究（1）的康普顿厚的性质LINER;（2）在LINER的尘埃环面的消失从理论上的论点预测。我们已经汇编了IRS/Spitzer（40个LINER）中所有可用的低光谱分辨率中红外光谱。我们用PGQSO、S1 s、S2 s和SBs核的Spitzer/IRS光谱补充了这个样品。我们已经研究了活动星系核与我们的样品中的星爆含量使用不同的指标：EW（PAH 6.2um），强度的硅酸盐功能在9.7um，和陡峭的中红外光谱。在40个内衬中的25个（即，62.5%），中红外光谱不是SB主导的，类似于比较S2样品（67.7%）。SB主导LINER和S2的平均光谱与SB类的平均光谱非常相似。此外，Lx（2- 10 keV）> 10 E +41 erg/s的活动星系核主导的LINER的平均光谱与活动星系核主导的S2的平均中红外光谱相似。然而，微弱的LINER显示出与其他光学类别不同的平坦光谱，表明尘埃环的消失。只有在排除SB主导的LINER和校正康普顿厚LINER候选者中的Lx（2- 10 keV）时，活动星系核的nuLnu（12 μ m）和Lx（2 - 10 keV）之间的相关性才能很好地向低光度方向扩展。我们讨论了微弱L…
2015-01-15 astro-ph.GA
A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn
自从大爆炸后7亿年发现发光类星体以来，理解超大质量黑洞在早期宇宙中是如何形成和成长的已经成为一个重大挑战。模拟显示了一个由尘埃变红的类星体的演化序列，这些类星体从严重的尘埃遮蔽的星爆中出现，然后通过排出气体和尘埃过渡到不遮蔽的发光类星体。虽然最后一个相位已经被确定为红移7.6，但由于它们在光学和近红外波长处的微弱性，在类似的红移处还没有发现过渡类星体。在这里，我们报告了一个紫外致密天体GNz 7 q的观测结果，它与一个红移为z=7.1899+/-0.0005的尘埃星爆有关。主星系在尘埃排放方面比这个时期任何其他已知的天体都要明亮，在480秒差距的中心半径内每年形成1，600个太阳质量的恒星。在深，高分辨率成像和无狭缝光谱中确定远紫外线中的红色点源。GNz 7 q在X射线中非常微弱，这表明在尘埃星暴核心处出现了一个独特的紫外致密恒星形成区或康普顿厚度的超爱丁顿黑洞吸积盘。在后一种情况下，观测到的性质与宇宙学模拟的预测一致，并表明GNz 7 q是后来时期未被遮蔽的发光类星体的前因。
2022-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Dusty Quenching-candidate AGN host at z=5.7: massive quiescent galaxies may quench already during the dust-obscured phase
University of Cambridge（剑桥大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of Trieste（的里雅斯特大学）；National Astronomical Observatories (NAOC)（国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
通过分析z=5.7的AGN宿主星系RUBIES-EGS-9809，发现大质量星系可在尘埃遮蔽阶段已形成年老恒星并熄灭，提出AGN反馈驱动的快速熄灭“尘埃路径”假说。
2026-09-09 astro-ph.GA
Pseudo Little Red Dot: an Active Black Hole Embedded in a Dense and Dusty, Metal-Poor Starburst Galaxy at z=5.96
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）
研究一个被透镜放大的低质量星系Pseudo-LRD-NOM，通过JWST光谱发现其Hα线有宽成分，表明存在一个质量约5.6×10^6 M☉的活跃黑洞，且无金属线，表明处于化学富集早期阶段。
2026-06-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cold molecular gas distribution and kinematics in the low-metallicity dusty starburst of Mrk 996 resolved with ALMA
Universidad de Talca（塔尔卡大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC（安达卢西亚天体物理学研究所，西班牙国家研究委员会）；Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)（阿拉贡宇宙物理研究中心）；University of Michigan（密歇根大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）
利用ALMA观测Mrk 996的CO(1-0)和CO(2-1)线，研究其冷分子气体的空间分布和动力学特征，发现分子气体云分布与核超星团和高电离区域偏移，CO线窄而超音速，表明动态扰动而非快速喷流，分子气体质量约10^7倍太阳质量。
2026-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular tracers of PDR-dominated galaxies
光子主导区是星系外强有力的分子谱线发射区。他们预计在星系中的高速率的大质量恒星形成由于无论是星暴（SB）事件或星暴耦合活动星系核（AGN）事件。我们已经探索了PDR化学的一系列物理条件，代表了各种星系类型。我们的主要结果是证明了化学对物理条件变化的敏感性。我们采用几种星系类型的相关物理参数的粗略估计，并使用我们的模型来预测这些条件下合适的分子示踪剂。这套推荐的分子示踪剂与我们推荐的用于嵌入大质量恒星的星系的分子示踪剂不同。因此，分子观测原则上可以用来区分遥远星系中星暴和SB+AGN的激发。我们的建议是有用的准备赫歇尔和ALMA的建议，以确定在星系中的激发源。
2009-03-18 astro-ph.GA
