Herschel-SPIRE Imaging Spectroscopy of Molecular Gas in M82
我们提出了新的赫歇尔SPIRE成像光谱（194-671微米）的明亮的星暴星系M82。覆盖从J=4-3到J=13-12的CO阶梯，在多个位置获得光谱，用于完全采样的~ 3 x 3弧分图，包括在中心位置的较长曝光。我们目前的测量12 CO，13 CO，[CI]，[NII]，HCN和HCO+的发射，随着OH+，H2O+和HF的吸收和H2O的发射和吸收，与讨论。我们使用一个辐射转移代码和贝叶斯似然分析模型的温度，密度，柱密度，和填充因子的多个组件的分子气体跟踪12 CO和13 CO，增加进一步的证据，高J线跟踪一个更温暖（~ 500 K），质量较低的组成部分比低J线。13 CO（和[Cl]）的添加是新的，表明[Cl]可能示踪与12 CO不同的气体。没有温度/密度梯度可以从地图中推断出来，这表明单点光谱描述了星系的整体性质。在如此高的温度下，冷却由分子氢主导。光子主导区（PDR）模型需要更高的密度比我们的贝叶斯似然分析表明，以解释高J CO线比，虽然宇宙射线增强PDR模型可以做更好的工作，再现在较低密度的排放。激波和湍流加热可能需要解释明亮的高J辐射。
2012-04-30 astro-ph.GA
An H$α$ kinematic survey of the $Herschel$ Reference Survey -- I. Fabry-Perot observations with the 1.93m telescope at OHP
我们提出了新的2D高分辨率法布里-珀罗光谱观测的152恒星形成的星系的一部分，$Herschel$参考调查（HRS），一个完整的$K$带选择，体积有限的样本附近的星系，跨越了广泛的恒星质量和形态类型。使用改进的数据减少技术，提供自适应分仓的基础上Voronoi镶嵌，使用大视场的观察，我们得到高光谱分辨率（R $>$ 10,000）H $α$数据立方体，从中我们计算H $α$地图和径向二维速度场是基于几千个独立的测量。一个强大的方法，基于这样的领域，使我们能够准确地计算旋转曲线和运动学参数，其中的不确定性计算使用的方法的基础上的功率谱的剩余速度场。我们检查的旋转曲线的一致性，通过比较我们的最大旋转速度来自HI数据，并计算$i$带，近红外，恒星和重子塔利-费舍尔关系。我们使用这组运动学数据结合到那些可在其他频率的研究之间的关系的第一次动态和总重子质量（恒星，原子和分子气体，金属和尘埃），并推导出重子和动力学的主要序列的代表性样本的本地宇宙。
2019-08-27 astro-ph.GA
THROES: a caTalogue of HeRschel Observations of Evolved Stars. I. PACS range spectroscopy
这是THROES（演化恒星的赫歇尔观测目录）项目的一系列论文中的第一篇，旨在提供赫歇尔空间天文台在远红外（55-670微米）中获得的光谱结果的全面概述我们银河系中低质量演化恒星。在这里，我们介绍了目录的交互式再处理PACS（光电导体阵列相机和光谱仪）光谱覆盖55-200微米范围内的114颗恒星在这一类PACS范围内的光谱数据可在赫歇尔科学档案（HSA）。我们的样本包括跨越一系列演化阶段的物体，从渐近巨星分支到行星状星云阶段，显示出各种各样的化学和物理性质。THROES/PACS目录可通过专门的网络接口（https：//throes.cab.inta-csic.es/）访问，不仅包括每个来源的科学准备赫歇尔光谱数据，还包括其他红外天文台，即IRAS（红外天文卫星），ISO（红外空间天文台）或AKARI重叠波长的补充光度和光谱数据。我们的目标是创建一个具有遗产价值的赫歇尔数据集，供科学界在未来使用，以加深我们对中低质量恒星演化最新阶段的认识和理解。
2017-11-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel-SPIRE spectroscopy of G29.96-0.02: fitting the full SED
我们使用欧空局赫歇尔空间望远镜上的SPIRE傅里叶变换光谱仪（FTS）来分析超紧凑HII区域G29.96-0.02的亚毫米光谱。检测到来自包括13 CO、CO、[Cl]和[NII]的物种的谱线。[NII]发射的稀疏图显示了与包含UCHII的团块相邻的至少一个其他HII区域。FTS光谱与ISO SWS和LWS光谱和来自文献的通量相结合，以呈现跨越波长的三个数量级的源的详细光谱。100 μm长的光谱质量使我们能够拟合一个温度为80.3 \pm 0.6K和尘埃发射率指数为1.73 \pm 0.02的单温灰体，这是以前的仪器很少能达到的精度。我们估计质量为1500 Msol的团块包含HII区域。该星团的辐射热光度为4 x 10^6 Lsol，与已知的UCHII区域的O型星相当或略高。
2010-05-11 astro-ph.GA
The selective effect of environment on the atomic and molecular gas-to-dust ratio of nearby galaxies in the Herschel Reference Survey
本文结合Herschel参考巡天中176个星系的尘埃、原子（HI）和分子（H $_{2}$）氢质量测量，研究了环境对邻近星系气尘质量（$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$）比的影响。我们发现，在固定的恒星质量，平均$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$比变化不超过$\sim$ 2的一个因素时，从场到星系团，与室女座星系是稍微更丰富的尘埃（每单位气体）比孤立系。值得注意的是，一旦分子和原子氢相分别研究，我们发现，\hi -缺乏星系在同一时间较低的$M_{\rm HI}/M_{\rm dust}$比，但较高的$M_{\rm H_{2}}/M_{\rm dust}$比比\hi -正常系统。换句话说，如果按照尘埃含量进行标准化，它们的原子氢更少，但分子氢更丰富。通过将我们的研究结果与理论模型的预测进行比较，我们发现在$M_{\rm HI}/M_{\rm dust}$和$M_{\rm H_{2}}/M_{\rm dust}$比率中观察到的相反行为与星际介质（ISM）的由外向内剥离完全一致，并且仅仅是尘埃、\hi \和H $_{2}$在磁盘上的不同分布的结果。我们的研究结果表明，总$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$比的小环境变化，以及在气相金属丰度，并不自动意味着环境机制是不能影响星系中的ISM的灰尘和金属含量。
2016-04-06 astro-ph.GA
Constraining the ISM properties of the Cloverleaf quasar host galaxy with Herschel spectroscopy
本文介绍了在z=2.56的三叶草类星体中对远红外线精细结构线[CII]158 $μ$ m、[OI]63 $μ$ m、[OIII]52 $μ$ m和[SiIII]35 $μ$ m的赫歇尔观测，并将它们与已发表的数据结合起来分析了该系统中的致密星际介质（ISM）。观察到的[CII]158 $μ$ m、[OI]63 $μ$ m和FIR连续通量比用光解区（PDR）模型再现，该模型的特征在于中等远紫外（FUV）辐射场$G_0=$ 0.3-1 $\times10^3$和原子气体密度$n_{\rm H}=$ 3-5 $\times10^3$ cm $^{-3}$，这取决于电离气体对[CII]158 $μ$ m的贡献。利用对[NII]122 $μ$ m跃迁的地面观测，我们评估了活动星系核（AGN）窄线区（NLR）对[CII] 158 $μ$ m通量的贡献，发现NLR对观测到的[CII]158 $μ$ m通量的贡献最多为20-30%.从原子线推断的PDR密度和远紫外辐射场与CO发射不一致，表明分子气体激发不仅仅是通过局部恒星形成的紫外加热提供的，而是需要额外的热源。探讨了活动星系核的X射线加热，我们发现，X射线主导区（XDR）模型，结合PDR模型，可以匹配CO冷却没有过度生产观测FS线发射。虽然这种XDR/PDR解决方案是有利的，因为在立体式中X射线和恒星形成的证据，我们还研究了温暖分子气体的替代品…
2016-10-02 astro-ph.GA
The Strong Gravitationally Lensed Herschel Galaxy HLock01: Optical Spectroscopy Reveals a Close Galaxy Merger with Evidence of Inflowing Gas
亚毫米星系HERMES J105751.1+573027（以下简称HLock 01），z = 2.9574 +/- 0.0001，是赫歇尔多层河外巡天发现的最明亮的引力透镜源之一。除了在远红外线的高通量密度，它也是非常明亮的休息帧紫外线（UV），总视星等m_UV = 19.7马格。我们在这里报告深光谱观测与大加那利望远镜的光学明亮的透镜图像的HLock 01。我们的研究结果表明，HLock 01是一个合并系统组成的赫歇尔选择SMG和光学明亮的莱曼break-like星系（LBG），仅3.3 kpc的投影分离。虽然SMG看起来质量很大（M* = 5x10^11 Msun），具有高度熄灭的恒星成分（A_V = 4.3），但LBG是一个年轻的，质量较低（M* = 1x10^10 Msun），但仍然发光（10 xL *_UV）的卫星星系。LBG的高信噪比（S/N）静止帧紫外光谱的详细分析表明，复杂的运动学的气体，表现出蓝移和红移的吸收成分。虽然蓝移分量与LBG中大质量恒星的强烈星系流出有关，这在大多数恒星形成星系中很常见，但红移分量可能与沿着LBG有利视线看到的气体流入有关。我们还发现了一个扩展的气藏HLock 01周围的碰撞参量为110千秒差距的证据，通过检测的C II 1334 $Å$吸收在一个明亮的Ly-alpha发射器在z = 3.327的红色翅膀。这里提供的数据突出了引力透镜在高…
2018-02-01 astro-ph.GA
The Herschel SPIRE Fourier Transform Spectrometer Spectral Feature Finder II. Estimating Radial Velocity of SPIRE Spectral Observation Sources
Herschel SPIRE FTS光谱特征探测器（FF）探测SPIRE光谱中的重要光谱特征，并采用两个例程和外部参考来估计源径向速度。第一个程序是基于旋转CO发射的识别，第二个互相关检测到的功能与线模板包含在典型的远红外观测的大部分特征线。在本文中，我们概述和验证这些例程，总结的结果，因为它们涉及到FF，并评论如何外部参考文献被纳入。
2020-06-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
Halpha Imaging of the Herschel Reference Survey. The star formation properties of a volume-limited, K-band-selected sample of nearby late-type galaxies
我们提出了新的Halpha+[NII]成像数据的晚型星系的赫歇尔参考调查，旨在研究恒星形成的K波段选择，体积有限的样本附近的星系的属性。使用基于巴耳末衰减和24 mic光度的不同配方对Halpha+[NII]数据进行了[NII]污染和尘埃衰减的校正。我们表明，L（H α）与不同的修正得到一致的结果，只有当不确定性的估计巴耳末减量是<=0.1。我们使用这些数据来获得的晚型星系的样本的SFR，并比较这些估计使用独立的单色示踪剂（FUV，无线电）或输出的SED拟合代码确定。这种比较表明，基于24 mic的尘埃消光校正对H α可能是不通用的，它应该谨慎地用于所有具有SFA的天体，其中尘埃加热可能由旧的恒星星族主导。此外，由于与周围环境相互作用后发生的突然截断的簇星系的SFA，所需的稳定性条件转换单色通量到SFR可能并不总是满足示踪剂以外的L（H α）。以类似的方式，参数化的SFH通常用于SED拟合代码可能不足以为这些最近的相互作用的系统。然后，我们研究了晚型星系的SFR光度分布和典型的标度关系。我们观察到一个系统的SSFR的增加恒星质量，恒星质量表面密度，和金属丰度的减少。我们还观察到增加的不对称性和平滑度参数测量的Halpha-band增加SSFR，可能引起的巨大的HII区域的贡献增加SF低光度星系的Halpha光度函数。
2015-04-08 astro-ph.GA
Herschel-PACS spectroscopy of the intermediate mass protostar NGC7129 FIRS 2
目的：我们提出的第一个赫歇尔光谱观测的NGC 7129 FIRS 2，一个中等质量的恒星形成区的初步结果。我们试图解释的框架内下降的球形信封的意见。方法：PACS仪器以线光谱模式（R=1000-5000）使用，具有63 - 185微米之间的15个光谱带。这提供了在发射中看到的26条谱线的良好检测，包括H2O、CO、OH、O I和C II的谱线。结果如下：大多数检测到的谱线，特别是H2O和CO的谱线，远强于球形包络模型的预测，通常强几个数量级。在本文中，我们专注于什么可以从检测到的CO排放线。结论：这是不可能的，比预期的更强的线发射出现在（球形）信封的YSO。在这样一个包层内，热到足以产生如此高的激发线的区域太小，不能产生所观察到的发射量。实际上，所有这种高激发发射必须出现在诸如沿着流出腔的壁的结构中，该结构具有由UV光子加热和/或非解离冲击的组合产生的发射。
2010-06-01 astro-ph.GA
Herschel Spectroscopy of the Taffy Galaxies (UGC 12914/12915 = VV 254): Enhanced [C II] emission in the collisionally-formed bridge
利用Herschel卫星上的PACS和SPIRE光谱仪，我们获得了Taffy星系（UGC 12914/12915）和桥的观测结果。塔菲星系被认为是两个富含气体的星系正面碰撞的结果，其中恒星盘相互穿过，但气体分散成大量的H I和分子桥。在这两个星系和桥梁的[C II]157.7 $μ$ m和[O I]63.2 $μ$ m的精细结构线检测和映射的排放。此外，SPIRE FTS光谱检测到[C I] $^3$ P $_2$ $\rightarrow$ $^3$ P $_1$（809.3 GHz）和[C I] $^3$ P $_1$ $\rightarrow$ $3$ P $_0$（492.2 GHz）中性碳线，并微弱地检测到桥中的高J CO跃迁。这些结果表明，桥是由一个温暖的多相介质与冲击和湍流加热一致。尽管星桥的恒星形成率较低，但[C II]的发射似乎有所增强，在星桥的部分区域达到了3.3%的[C II]/FIR比率。[C II]和[O I]线都显示出广泛的内在多组分分布，类似于以前的CO 1-0和H I观测中所看到的。[C II]发射与双峰H I轮廓共享类似的线轮廓，并且与桥中的单峰CO轮廓共享高速分量，这表明[C II]发射起源于中性相和分子相。我们表明，这是可行的，一个组合的高温加热的H $_2$和高柱密度H I，导致星系碰撞，负责增强的[C II]发射。
2018-01-30 astro-ph.GA
The bolometric and UV attenuation in normal spiral galaxies of the Herschel Reference Survey
附近星系中的尘埃吸收了恒星产生的紫外光-近红外辐射的一部分。因此，这种能量在红外线中重新发射。我们调查的螺旋星系从HRS吸收的恒星辐射的一部分，通过模拟他们的紫外到亚毫米光谱能量分布。我们的模型提供了一个衰减和内在的SED，从中我们发现，平均32%的所有星光被尘埃吸收。我们将紫外线加热部分定义为来自吸收的紫外线光子的尘埃光度的百分比，并发现这平均为56%。该百分比随形态类型而变化，较晚的类型具有显著更高的UV加热分数。我们发现紫外线加热分数和特定的恒星形成率之间有很强的相关性，并提供了幂律拟合。我们的模型使我们能够重新审视IRX-AFUV关系，并直接在自洽的框架内导出这些量。我们校准NUV-r颜色的不同仓的这种关系，并提供简单的关系，这些参数。我们研究了我们的方法的鲁棒性，我们得出结论，所得出的参数是可靠的内在的不确定性，这是固有的SED模型。这就需要更深入地研究如何通过全色SED模型确定消光和衰减。
2015-11-30 astro-ph.GA
PACS photometry of the Herschel Reference Survey - Far-infrared/sub-millimeter colours as tracers of dust properties in nearby galaxies
我们提出了Herschel/PACS 100和160微米的综合测光的323个星系的Herschel参考巡天（HRS），K波段，体积有限的样本星系在本地宇宙。一旦与Herschel/SPIRE观测数据结合，这些数据使HRS成为附近星系的最大代表性样本，在100-500微米波长范围内具有均匀的覆盖范围。在本文中，我们利用这一独特的数据集来研究附近星系远红外/亚毫米光谱能量分布的性质和形状。我们发现，在HRS覆盖的恒星质量范围内（8<log（M*/Msun）<12），远红外/亚毫米颜色与所有星系具有相同尘埃发射率指数β的单个修改黑体不一致。特别是，当从富金属/贫气体星系移动到贫金属/富气体星系时，要么β下降，要么需要多个温度分量。因此，我们调查如何从一个单一的修改后的黑体得到的尘埃温度和质量取决于β的假设。我们发现，虽然尘埃温度，星系结构和恒星形成率之间的相关性是强烈的模型依赖性，尘埃质量标度关系是更可靠的，和β的变化只改变所观察到的趋势的强度。
2014-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Regional variations in the dense gas heating and cooling in M51 from Herschel far-infrared spectroscopy
我们给出了M51中最重要的远红外冷却线[CII]（158 μm）、[NII]（122和205 μm）、[OI]（63和145 μm）和[OIII]（88 μm）的Herschel PACS和SPIRE光谱。我们比较了这些线的观测通量与光子主导区域模型的预测通量，以确定冷气体的特性，如密度，温度和远紫外辐射场，G_0，解决大约600 pc的物理尺度上的细节。我们发现[CII]/F_TIR的平均值为4 × 10^{-3}，与以前对其他星系的研究一致。对M51四个不同区域的逐像素分析表明，远紫外（FUV）辐射场G_0和氢密度n都呈径向下降趋势，在星系核达到峰值，然后下降到臂和臂间区域。我们第一次看到，FUV通量和气体密度在臂和臂间区域的不同环境中是相似的，这表明两个区域中分子云的固有物理性质基本相同。
2013-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel PACS and SPIRE spectroscopy of the Photodissociation Regions associated with S 106 and IRAS 23133+6050
光解离区（PDR）包含了星系中所有星际物质的很大一部分。经典的例子包括大质量恒星形成区域中电离区域和分子云之间的边界，标志着所有能量足以吸收氢的光子都被吸收了。在本文中，我们确定了与恒星形成区IRAS 23133+6050和S 106相关的PDR的物理性质，并将其与其他与大质量恒星形成区相关的银河系PDR结合起来。我们利用Herschel PACS和SPIRE光谱观测构建了每个天体的55-650 μm全光谱，并从中测量了PDR冷却线、其他精细结构线、CO线和总远红外通量。然后将这些测量结果与标准PDR模型进行比较。随后详细的数值PDR模型进行比较，这些预测，产生额外的见解占主导地位的热过程中的PDR及其结构。我们发现每个物体的PDR非常相似，可以用两相PDR模型来表征，其中非常密集的高紫外辐射相（n $\sim$ 10^6 cm^（-3），G $_0$ $\sim$ 10^5）散布在较低密度的较弱辐射场相（n $\sim$ 10^4 cm^（-3），G $_0$ $\sim$ 10^4）中。我们采用两种不同的数值模型来研究数据，首先我们使用RADEX模型来拟合$^{12}$ CO阶梯的峰值，结合推导出的性质，得到了大约300 K的温度。随后的数值模拟与完整的PDR模型显示，在这两个对象的致密相具有约0.6的填充因子。$^{12}$ CO阶梯的形状与这些组分一致，加热主要由晶粒光电加…
2015-04-24 astro-ph.GA
Insights into gas heating and cooling in the disc of NGC 891 from Herschel far-infrared spectroscopy
我们给出了NGC 891的Herschel PACS和SPIRE光谱，它们是在附近的边缘螺旋星系中最重要的远红外冷却线：[CII] 158 $μ$ m，[NII] 122，205 $μ$ m，[OI] 63，145 $μ$ m，和[OIII] 88 $μ$ m。我们发现，光电加热效率的气体，跟踪通过（[CII]+[OII]63）/ $F_{\mathrm{TIR}}$的比率，从平均3.5 $\times$ 10 $^{-3}$在中心到8 $\times$ 10 $^{-3}$在增加径向和垂直距离的光盘。随着FIR颜色的增加，（[CII]+[OII]63）/ $F_{\mathrm{TIR}}$降低，但（[CII]+[OI]63）/ $F_{\mathrm{PAH}}$不变，表明多环芳烃（PAH）可能对中心区域的气体加热很重要。我们比较所观察到的FIR冷却线和总红外辐射通量与PDR模型预测的通量，以确定气体密度，表面温度和入射远紫外（FUV）辐射场，$G_{0}$的强度。通过解析~0.6 kpc物理尺度的细节，逐像素分析显示，NGC 891盘中的大多数PDR的氢密度为1 < log（$n$ /cm $^{-3}$）< 3.5，经历强度为1.7 < log $G_0$ < 3的入射FUV辐射场。虽然这些值，我们得到的大部分光盘是一致的气体性质在PDR中发现的螺旋臂和臂间区域的M51，观…
2014-10-22 astro-ph.GA
Far-infrared Herschel SPIRE spectroscopy of lensed starbursts reveals physical conditions of ionised gas
最密集的恒星形成星系在远红外（FIR）波长处非常明亮，在光学和紫外波长处非常模糊，位于$z\ge 1-3$。我们提出了一个计划的${\it Herschel}$ FIR光谱观测与SPIRE FTS和光度观测与PACS，无论是在船上${\it Herschel}$，对一个样本的45引力透镜，尘埃星暴横跨$z\sim 1-3.6$。总共，我们检测到27条低至3- $σ$的单独谱线，包括9条具有确认的光谱红移的$[\rm C{\small II}]$ 158- $μ$ m谱线，5条与它们的远红外光度红移一致的可能的$[\rm C{\small II}]$谱线，以及在一些单独的源中的一些$[\rm O{\small III}]$ 88- $μ$ m、$[\rm O{\small III}]$ 52- $μ$ m、$[\rm O{\small I}]$ 145- $μ$ m、$[\rm O{\small I}]$ 63- $μ$ m、MT $[\rm N{\small II}]$ 122- $μ$ m和OH 119- $μ$ m（吸收）谱线。为了获得样品中气体的典型物理性质，我们将所有光谱按其固有光度和500- $μ$ m通量密度进行加权，并将光谱缩放到一个共同的红移。在堆叠光谱中，我们以高保真度检测$[\rm C{\small II}]$ 158- $μ$ m、$[\rm N{\small…
2018-07-18 astro-ph.GA
The Herschel M33 extended survey (HerM33es): PACS spectroscopy of the star forming region BCLMP 302
背景：[CII]在158微米处的发射线是星系中星际介质（ISM）最强的冷却线之一。目的：解开不同ISM阶段对[CII]发射的相对贡献，是HerM 33 es计划的一个主要课题，这是一个赫歇尔研究附近螺旋星系M33中ISM的关键项目。研究方法：使用PACS，我们已经映射了发射的[CII] 158微米，[OI] 63微米，和其他FIR线在2 'x2'区域的北旋臂的M33，集中在HII区域BCLMP 302。在H-α发射的峰值处，我们还观察到使用HIFI的速度分辨[CII]谱。我们使用散点图比较这些数据与PACS 160微米连续地图，并与CO和HI数据的地图，在一个共同的分辨率为12弧秒或50 pc。用斯皮策观测到的H-α和24微米发射的地图被用来估计SFR。我们已经创建了[CII]和[OI] 63微米发射的地图，并在各个位置检测到[NII] 122微米和NIII 57微米。结果：HIFI的[CII]线明显宽于CO，并有轻微的蓝移。此外，在标测区域上，PACS和CO观察到的[CII]之间几乎没有空间相关性。[CII]和HI追踪的原子气体之间的空间相关性甚至更小。将观测到的HII区的强度与光电离和光子主导区的模型进行了详细比较，证实了观测到的[CII]发射中有20- 30%来自电离气体，而不是来自分子云。使用[CII]和TIR之间的比率作为代理的气体加热效率在0.07和1.5%之间变化，在…
2011-06-27 astro-ph.GA
The Herschel Dwarf Galaxy Survey: I. Properties of the low-metallicity ISM from PACS spectroscopy
远红外线是星际介质物理条件的关键示踪剂，并正在成为整个宇宙星系的主力诊断。我们的目标是解释的差异和趋势，观察到的FIR线发射的矮星系相比，更富含金属的星系。我们目前的Herschel PACS光谱观测的CII 157 μ m，OI 63和145 μ m，OIII 88 μ m，NII 122和205 μ m，和NIII 57 μ m的精细结构冷却线在一个样本的48个低金属丰度恒星形成星系的保证时间关键计划矮星系巡天。我们将PACS线比率和线到LTIR比率与LTIR、LTIR/LB、金属丰度和FIR颜色相关联，并用多云辐射转移模型解释ISM条件和相填充因子方面观察到的趋势。我们发现，FIR线一起占高达3%的LTIR和恒星形成区主导的整体发射矮星系。与富含金属的星系相比，OIII/NII 122和NIII/NII 122的比值很高，表明辐射场很硬。在光解离区（PDR），CII/OI 63比略高于富金属星系，随着金属丰度的增加而略有增加，OI 145/OI 63比通常低于0.1，表明光学深度效应在探测尺度上应该很小。OIII/OI 63的比值可以作为电离气体/PDR填充因子的指标，在矮星系中发现比富含金属的星系高4倍。高CII/LTIR，OI/LTIR，和OIII/LTIR的比例，随着LTIR和LTIR/LB的增加而降低，被解释为中等FUV场和低PDR覆盖因子的组合。低金属丰度矮星系的I…
2015-02-10 astro-ph.GA
Cold gas properties of the Herschel Reference Survey. I. 12CO(1-0) and HI data
我们对赫歇尔参考巡天（HRS）中的59个晚型星系进行了新的~（12）CO（1-0）观测，HRS是一个完整的K波段选择的体积有限（15 <D< 25 Mpc）的邻近星系样本，其形态类型和光度范围很广。我们研究了不同的配方，以纠正不同大小和倾角的附近星系的孔径效应的单光束观测。这是通过比较沿长轴的单光束和多光束观测来完成的，这些观测使用不同的经验或分析处方进行了孔径效应校正，并将其与几个附近星系的综合地图进行了比较，包括通过不同的调查观察到的边缘系统。由此得到的配方是一个分析函数，它是通过假设晚型星系是三维指数衰减盘来确定的，其特征标度长度r_CO} = 0.2 r_24.5，其中r_24.5是24.5 mag arcsec^-2处的光学g（或B）带等照度线半径（25 mag arcsec^-2），以及标度高度z_CO = 1/100 r_24.5。我们的新的CO数据，然后结合那些在文献中产生的最新目录的HRS的CO观测，现在包括225的322个星系的完整样本。应用三维指数圆盘积分法测量样品中所有星系的总CO通量，然后利用常数和依赖于光度的XCO转换因子将其转换为分子气体质量。我们还收集HI数据的315 HRS星系从文献中，并提出它在一个均匀的形式。
2015-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel spectroscopy of Massive Young Stellar Objects in the Magellanic Clouds
我们提出了赫歇尔空间天文台光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS）和光谱和光度成像接收器傅里叶变换光谱仪（SPIRE FTS）光谱的20个大规模的年轻恒星对象（YSO）在大麦哲伦云和小麦哲伦云（LMC和SMC）的样本。我们分析了最亮的远红外（far-IR）发射谱线，这些谱线诊断了YSO包层中加热气体的状况，并查明了它们的物理来源。我们比较了大质量麦哲伦和银河系YSO的性质，发现来自与YSO相关的光解离区域的[OI]和[CII]发射相对于麦哲伦样品中的尘埃连续体增强。此外，麦哲伦YSO的光电加热效率系统地更高，与低金属量环境中的颗粒电荷减少一致。观察到的CO排放可能是由于多个冲击分量。气体温度，来自CO旋转图的分析，是类似于银河系的估计。这表明，在银河系和麦哲伦星云中，从低光度到大规模的YSO，所观察到的CO激发有一个共同的起源。明亮的远红外线发射提供了一种冷却YSO环境的机制。我们发现，即使[OI]，CO和[CII]是主要的线路冷却剂，有迹象表明，CO变得不那么重要，在低金属含量，特别是SMC来源。这与由于减少紫外线屏蔽而使灰尘更温暖的环境中CO丰度的减少是一致的。弱H $_2$ O和OH的发射被检测到，与更广泛的大规模YSO环境中的能量平衡中的适度作用相一致。
2019-10-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Spectral Energy Distributions of Nearby Galaxies: an Insight from the Herschel Reference Survey
我们收集所有HRS星系的8至500微米（斯皮策，WISE，IRAS和Herschel）的红外（IR）光度数据。Draine & Li（2007）的模型适合于仔细去除恒星贡献的数据。我们发现，我们的光度覆盖范围是足够的约束所有的模型参数和20-60微米范围内的强约束是强制性的，以估计的相对贡献的光解离区域的IR SED。SED模型往往系统性地低估了观测到的500微米通量密度，尤其是对于低质量系统。我们提供了所有星系的输出参数：星际辐射场的最小强度（ISRF），PAH的分数，PDR和演化恒星星族的尘埃加热的相对贡献，$M_{dust}$和$L_{IR}$。对于富气星系的子样本，我们分析了这些参数与星系的综合性质，如$M_*$、SFR、金属丰度、H $α$和H波段表面亮度以及FUV衰减之间的关系。PAH的分数和金属丰度之间有很好的相关性，这意味着在低金属丰度的星系中PAH的发射减弱。IRSF的强度和H-带和H $α$表面亮度的相关性，这表明弥漫的尘埃成分被加热的年轻恒星在恒星形成区和弥漫的演化人口。我们使用这些结果提供了一套新的红外模板校准与赫歇尔观测附近的星系和平均SED模板提供z=0的宇宙学研究的参考。出于同样的目的，我们将我们的样本放在SFR- $M_*$图上。将模板与最流行的IR SED库进行比较，发现它们之间在20-100微米范围内存在很大差异。
2014-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cold gas properties of the Herschel Reference Survey. II. Molecular and total gas scaling relations
我们研究了赫歇尔参考巡天的星际介质中冷气体成分的性质，赫歇尔参考巡天是一个完整的体积有限的（15 <D <25 Mpc），K波段选择的星系样本，涵盖了广泛的形态类型（从E到Im）和恒星质量（10^9 <M *<10^11 Mo）。我们所掌握的多频数据被用来追踪分子气体的质量分布和样品的主要标度关系，这对星系形成模拟产生了很强的约束。我们将冷气体巡天中确定的大质量星系（M *> 10^10 Mo）的总气体和分子气体组分的主要标度关系推广到恒星质量M *~10^9 Mo。作为标度变量，我们使用M *，恒星表面密度μ *，特定的恒星形成率SSFR，和目标星系的金属丰度。通过比较分子气体质量确定使用一个常数或光度依赖的转换因子，我们估计这些标度关系的鲁棒性非常不确定的假设用于转换CO线强度到分子气体质量。K波段选择样本的分子气体分布与远红外选择样本的分子气体分布不同，因为它包含的M（H2）<6 10^9 Mo的天体数量明显较少。在旋涡星系中，分子气相仅占原子气体的25 - 30%。分析还表明，主要标度关系的斜率取决于所采用的转换因子。结果表明：在所有的采样关系中，M（gas）/M * 的相关性均达到统计学显著水平，且随XCO的变化不大;无论采用哪种XCO，M（H2）/M（HI）与SSFR、M（H2）/M（HI）与mu *、M（H2）/M（HI）和12 + log（O/H）之间均存在显著的相…
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for CO shock excitation in NGC 6240 from Herschel SPIRE spectroscopy
我们介绍了附近的亮红外星系NGC 6240的Herschel SPIRE FTS光谱。共检测到20条谱线，包括CO J=4-3 ~ J=13-12，6条H_2O转动谱线，以及[CI]和[NII]精细结构谱线。NGC 6240的CO与连续光谱的光度比是Mrk 231的10倍。虽然NGC 6240和Mrk 231的CO阶梯非常相似，但UV和/或X射线照射不太可能是NGC 6240中气体激发的原因。我们将C和J激波模型应用于H_2v =1-0 S（1）和v=2-1 S（1）谱线以及CO转动阶梯。在激波速度v_s=10 km s^-1和激波前密度n_H=5 * 10^4 cm^-3的模型中，CO阶梯的再现效果最好。我们发现，最适合H2线的解是简并的：激波速度和数密度分别在v_s = 17 - 47 km s^-1和n_H=10^7 - 5 * 10^4 cm^-3之间。因此，H2谱线需要比CO谱线强得多的冲击。我们推断，目前大部分气体都受到了慢激波（10 km/s^-1）的适度搅动，而只有一小部分（<1%）的ISM气体暴露在高速激波之下。这意味着气体正在迅速失去其高度湍流的运动。我们认为，高CO线连续比是一个关键的诊断存在的冲击。
2012-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Warm CO in evolved stars from the THROES catalogue. II. Herschel/PACS spectroscopy of C-rich envelopes
这是利用THROES星表中演化恒星的Herschel/PACS光谱学研究其星周包层（CSE）内部区域的系列论文的第二篇。我们分析了CO的发射光谱，包括大量的高- $J$ CO线（从$J$ =14-13到$J$ =45-44），作为一个代理的温暖的分子气体的CSE的样本的明亮的富碳恒星跨越不同的演化阶段，从渐近巨星分支（AGB）的年轻行星状星云（PNe）阶段。我们使用的旋转图（RD），以获得旋转温度（$T_{\rm rot}$）和质量（$M_{\rm H_2}$）的信封层的CO跃迁出现。我们还获得了一阶估计的质量损失率和评估的不透明度校正的影响范围内的特征包络半径。我们使用多历元光谱研究富C包络IRC+10216的CO通量变化的影响，$T_{\rm rot}$和$M_{\rm H_2}$的值。PACS灵敏度允许研究比以前更高的旋转数，表明存在大量较热气体（$\sim$ 200-900 K），在亚mm/mm波长下观察到较低的$J$ CO无法追踪。质量在$\sim10^{-2}-10^{-5}\,\rm M_{\odot}$范围内，与温度反相关。对于一些强CO发射体，我们推断一个双温（温暖的$T_{\rm rot}\sim$ 400 K和热$T_{\rm rot}\sim$ 820 K）组件。从IRC+10216的分析中，我们证实了谱线变异性的影响仅对热组分的$T_{\rm rot}$是…
2018-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
CO in Protostars (COPS): $Herschel$-SPIRE Spectroscopy of Embedded Protostars
我们目前的全光谱扫描从200-670 $μ$ m的26个0+I类原恒星源，获得与$Herschel$ -SPIRE，作为“COPS-SPIRE”开放时间计划的一部分，补充的DIGIT和WISH键程序。基于我们从200-670 $μ$ m的几乎连续的、无谱线的光谱，与没有Herschel的测量相比，计算的辐射热光度（$L_{\rm bol}$）平均增加50%，辐射热温度（$T_{\rm bol}$）平均降低10%。使用$T_{\rm bol}$和$L_{\rm bol}$ / $L_{\rm submm}$，15颗原恒星具有相同的类。我们确定了从J=4-3到J=13-12的CO谱线的转动跃迁，以及$^{13}$ CO，HCO $^+$，H $_{2}$ O和[CI]的发射谱线。$^{12}$ CO与$^{13}$ CO的比率表明，对于$J_{\rm up}$ < 13，$^{12}$ CO发射保持光学厚。我们从旋转图中拟合了四个温度分量，并使用灵活的断点来分离这些分量。转动温度的分布表明，在100 K附近有一个初级粒子数，在$\sim$ 350 K附近有一个次级粒子数。我们量化了我们数据集中发现的每个线对的相关性，并且发现CO线的相关性强度随着两条CO线之间的$J$ -水平之间的差异的增加而降低。CO排放的多个起源先前揭示的速度分辨配置文件是一致的，如果每个物理组件有助于广泛的CO线…
2018-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The interstellar medium in high-redshift submillimeter galaxies as probed by infrared spectroscopy
在$z\gtrsim1$的亚毫米星系（SMG）在远红外区发光，恒星形成率（SFR）为每年数百至数千个太阳质量。然而，目前还不清楚它们是否是本地ULIRGs的真正类似物，或者它们的恒星形成模式是否更类似于本地盘星系。针对这些问题，我们使用Herschel-PACS来研究z~1-4远红外发光SMG中的星际介质（ISM）条件。我们提出了70-160微米的光度学和光谱学的[OIV]26微米，[Fe II]26微米，[SIII] 33微米，[Si III]34微米，[OIII]52微米，[NIII]57微米，和[OI]63微米的精细结构线和S（0）和S（1）氢旋转线在13个透镜SMG确定其亮度在早期赫歇尔数据。13个目标中的大多数都没有单独进行光谱检测，而是将这些光谱与来自\herschel \ archive的另外32个SMG的观察结果进行叠加-代表SMG的PACS光谱的完整汇编。我们在堆叠光谱中检测到大于3 σ的[OI]63 μ m、[SiIII]34 μ m和[NIII]57 μ m，确定这些谱线相对于远红外连续谱的平均强度分别为$(0.36\pm0.12)\times10^{-3}$、$(0.84\pm0.17)\times10^{-3}$和$(0.27\pm0.10)\times10^{-3}$。使用[OIII]52/[NIII]57发射线比率，我们表明SMG具有平均气相金属丰度$…
2017-01-11 astro-ph.GA
Herschel-SPIRE-Fourier Transform Spectroscopy of the nearby spiral galaxy IC342
We present observations of the nearby spiral galaxy IC342 with the Herschel Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) Fourier Transform Spectrometer. The spectral range afforded by SPIRE, 196-671 microns, allows us to access a number of 12CO lines from J=4--3 to J=13--12 with the highest J transitions observed for the first time. In addition we present measurements of 13CO, [CI] and [NII]. We use a radiative transfer code coupled with Bayesian likelihood analysis to model and constrain the temperature, density and column density of the gas. We find two 12CO components, one at 35 K and …
2013-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
HERUS: The Far-IR/Submm Spectral Energy Distributions of Local ULIRGs & Photometric Atlas
我们提出了一个完整的通量有限的样品43个本地超铝红外线（ULIRGs），选择在60 $μ$ m的IRAS，作为赫歇尔ULIRG调查（HERUS）的一部分，赫歇尔SPIRE光度图集。使用SPIRE仪器在250、350和500 $μ$ m处获得光度测定观察结果。我们描述了这些观测结果，并将新的观测结果与IRAS的数据相结合，以研究这些源的远红外光谱能量分布（SED）。我们拟合观测到的SEDs的HERUS对象与一个简单的参数化修改的黑体模型，其中温度和发射率$β$是自由参数。我们将拟合值与非ULIRG本地星系的拟合值进行了比较，并发现，与早期结果一致，HERUS ULIRG具有更温暖的尘埃（中值温度T = 37.9+/-4.7 K相比于21.3+/-3.4 K），但与Herschel参考样本（HRS，Cortese等人，2014）星系。尘埃质量在10^7.5到10^9 Msun之间，明显高于赫歇尔参考样品（HRS）源。我们比较了我们的结果，本地ULIRGs与较高的红移样品选择在250和850 $μ$ m。这些后一种光源通常比我们选择的60 $μ$ m的ULIRGs具有更冷的尘埃和/或更红的100至250 $μ$ m颜色。我们发现，这种差异可能部分是由于在不同的波长选择的源，而不是一个简单的指示人口的属性的快速演变。
2017-12-13 astro-ph.GA
Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS) - First Detection of OH+ in Planetary Nebulae
我们首次在行星状星云中探测到OH $^+$辐射。作为成像和光谱调查的一部分，11 PNE在远红外使用PACS和SPIRE仪器搭载赫歇尔空间天文台，我们进行了线调查，在这些PNE在整个光谱范围之间的51和672 $μ$米，寻找新的检测。OH $^+$在152.99、290.20、308.48和329.77 $μ$ m的旋转发射线在三个行星状星云的光谱中被探测到：NGC 6445、NGC 6720和NGC 6781。从这些线得到的激发温度和柱密度分别在27至47 K和2 $\times$ 10 $^{10}$至4 $\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-2}$的范围内。在PNe中，OH+旋转线发射似乎是在这些物体的光解离区（PDR）中产生的。OH+的发射仅在PNe中观察到，中心恒星温度较高（T $_{eff}$ > 100000 K），这表明高能光子可能在这些天体的OH+形成及其线激发中发挥作用，就像超亮星系的情况一样。
2014-05-14 astro-ph.GA
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: the present and future of spectral surveys with Herschel/HIFI
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Universität zu Köln（科隆大学）
本研究展示HEXOS项目的初步结果，证实Herschel/HIFI可实现高分辨率连续谱与谱线分辨测量，首次探测到星际介质中的HD18O，为热核水氘氢比研究提供新依据。
2010-07-13 astro-ph.GA
Oxygen abundance of gamma Vel from [O III] 88um Herschel/PACS spectroscopy
本文通过 Herschel/PACS 光谱观测 [O III] 88.4um 谱线，结合 CMFGEN 模型与解析模型，测定了双星系统 gamma Vel 的氧丰度，并验证了相关核反应率与双星演化模型。
2024-01-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Far-infrared line spectra of Seyfert galaxies from the Herschel-PACS Spectrometer
本文介绍了用Herschel-PACS光谱仪对26个Seyfert星系远红外精细结构谱线的光谱观测。这些观测得到了Spitzer-IRS和Herschel-SPIRE光谱学的补充。OIII，NII，SIII和NeV线的比率已被用来确定在电离气体区域的电子密度。用SPIRE观测到的CI线已被用于测量中性气体的密度，而OI线提供了密度低于10000 cm-3的气体温度的测量。利用OI 145/63 μ m和SIIII 33/18 μ m谱线比，我们发现温度与气体密度存在反相关关系。使用各种精细结构线比，我们发现，密度分层是常见的，在这些活动星系。平均而言，电子密度随着产生NII、SIII和NeV发射的离子的电离电势而增加。红外发射线部分出现在窄线区（NLR）的AGN中央引擎的光电离，部分在HII地区的热恒星的光电离和部分在中性气体的光解离区（PDR）。我们试图通过比较我们的发射线比的经验和理论值，分离的贡献，在这些不同的区域中产生的线发射。特别地，我们尝试用Spitzer和Herschel线的组合来分离活动星系核和恒星形成的贡献，发现除了已知的中红外线比外，OIII 88 um/OIV 26 um的混合中红外/远红外线比可以可靠地区分这两个辐射区域，而CII 157 um/OI 63 um的远红外线比只能温和地区分这两个区域。通过比较观测到的CII 157 μ m/NII 205 μ …
2014-11-05 astro-ph.GA
Shocks and UV radiation around low-mass protostars: the Herschel-PACS legacy
远红外光谱揭示了由于原恒星周围发生的物理过程而导致的气体冷却及其潜在的加热。这些过程反映在丰富的分子种类的化学和激发中。在这里，我们展示了来自WISH（van Dishoeck等人，2011），DIGIT（Green等人，2013）和WILL调查（Mottram等人，2017）的90颗嵌入式低质量原恒星的Herschel-PACS远红外光谱。覆盖$\sim50''\times50''$视场的$5\times5$光谱包括CO、H、$_2$、O和OH线的旋转跃迁，以及在$\sim$ 50-200 $μ$ m范围内的精细结构[O I]和[C II]。CO旋转温度（对于$J_\mathrm{u}\geq14)$）通常为$\sim$ 300 K，某些来源显示温度高达$\sim$ 1000 K的其他组分。H $_2$ O / CO和H $_2$ O / OH的通量比与定态激波模型相比较低，表明UV光子可能解离一些H $_2$ O并降低其丰度。与由UV光子照射的C激波模型的比较表明，对于$10^5$ cm $^{-3}$和UV场为星际值的0.1-10倍的预激波密度，线发射与模型之间具有良好的一致性。远红外分子和原子谱线是深埋源中激波和紫外光场的唯一诊断。
2017-11-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Far-infrared line spectra of active galaxies from the Herschel/PACS Spectrometer: the complete database
我们提出了一个相干的数据库的光谱观测的远红外精细结构线从赫歇尔/PACS存档的样本170个本地AGN，加上比较样本的20个星暴星系和43个矮星系。公布的斯皮策/IRS和赫歇尔/SPIRE线通量包括我们的数据库扩展到整个10-600 $μm$光谱范围。将观测结果与一组云光电离模式进行比较，通过不同的诊断图来估计上述物理量。我们确认存在分层的气体密度在星系的发射区，这增加了与电离电位的发射线。新的[OIV]25.9 $μm$ /[OIII]88 $μm$ vs [NeIII]15.6 $μm$ /[NeII]12.8 $μm$图被认为是区分$i)$活动星系核与任何类型恒星形成以及$ii)$低金属量矮星系与星暴星系的最佳诊断图。目前的恒星大气模型无法再现观测到的[OIV]25.9 $μm$ /[OIII]88 $μm$比值，与预测值相比，这一比值要高得多。最后，提出了（[NeIII]15.6 $μm$ + [NeII]12.8 $μm$）/（[SIV]10.5 $μm$ + [SIII]18.7 $μm$）比值作为一种有前途的金属丰度示踪剂，可用于光学线无法准确测量金属丰度的遮蔽物体。中，远红外光谱的诊断能力，在这里显示的本地星系将是至关重要的研究星系演化的尘埃遮蔽阶段的恒星形成和黑洞吸积活动的高峰期（$1 < z < 4$）。这项研究将解决未来的深光谱调查与目前和即将到来的设施，如JW…
2016-07-08 astro-ph.GA
The physical characteristics of the gas in the disk of Centaurus A using the Herschel Space Observatory
我们使用Herschel PACS和SPIRE光谱学来寻找半人马座A盘中原子精细结构线发射的变化。特别是我们观察到[C II]（158 $μ$ m），[N II]（122和205 $μ$ m），[O I]（63和145 $μ$ m）和[O III]（88 $μ$ m）谱线，它们都在光电离和光解离区冷却气体中起重要作用。我们确定（[C II]+[O I] $_{63}$）/ $F_{TIR}$线比（气体加热效率的代表）在整个观察区域没有显示出显着的径向趋势，与其他附近星系的观察相反。我们确定，10 - 20%的观测到的[C II]发射起源于电离气体。我们的观测结果和PDR模型之间的比较表明，远紫外辐射场，$G_0$的强度，$10^{1.75}$和$10^{2.75}$之间的变化和氢核密度之间的变化$10^{2.75}$和$10^{3.75}$厘米$^{-3}$，没有显着的径向趋势，在这两个属性。在大设计螺旋星系M51和椭圆星系NGC 4125的发射线特性的背景下，Cen A中的气体似乎更具有典型盘状星系的特征，而不是椭圆星系。
2014-04-01 astro-ph.GA
Testing the universality of the star formation efficiency in dense molecular gas
最近的研究表明，致密气体中的恒星形成（SF）可能受到银河系云和外部星系基本相同的规律的支配。然而，这一结论仍然存在争议，因为在银河系和河外星系的研究中，不同的示踪剂被用来探测致密气体。我们对俄斐的天鹰座进行了观测，和猎户座B在HCN（1-0），HCO $^+$（1-0），和他们的同位素异构体校准HCN和HCO $^+$线作为致密气体示踪剂在河外研究和测试恒星形成效率的可能普遍性，在致密气体，超临界流体萃取$_{dense}$。观察到H $^{13}$ CO $^+$和H $^{13}$ CN是用Herschel检测的细丝的良好示踪剂。将$L_{HCN}$和$L_{HCO^+}$与参考质量$M_{Herschel}^{Av>8}$进行比较，发现经验转换因子$α_{Herschel-HCN}$和$α_{Herschel-HCO^+}$与局部FUV强度呈反相关。与Pety等人（2017）一致，还发现HCN和HCO $^+$可追踪气体，最低可达Av>2。因此，已发表的河外HCN研究必须追踪所有中等密度气体。通过估算这种中等密度气体对附近星云中典型柱密度PDF的贡献，我们得到了以下与$G_0$相关的外星系HCN转换因子：$α_{Herschel-HCN}^{fit'}=64\times G_0^{-0.34}$。用$α_{Herschel-HCN}^{fit'}$重新估算星系外致密气体质量，…
2017-04-29 astro-ph.GA
Water in star-forming regions (WISH): Physics and chemistry from clouds to disks as probed by Herschel spectroscopy
总结了WISH关键计划的数据和结果，旨在提供一个遗留数据集来解决其物理和化学问题。WISH沿着光度和演化阶段的两个轴瞄准了约80个源：从低质量到高质量的原恒星，从星前核到原行星盘。H2O，HDO，OH，CO和[O I]的线与HIFI和PACS仪器，由探测紫外线，X射线或谷物化学分子补充观察。大多数的远红外线水的发射原恒星被发现是紧凑的，起源于温暖的外流和冲击气体在高密度和温度在至少两个物理组件。这种气体不能用低J CO谱线探测，只能用J>14探测。水是一种重要的但不是主要的冷却剂。它的丰度普遍较低，H2O/H2= 2 E-6，这表明激波和外流腔模型包括100-1000倍ISRF的紫外辐射。在冷的静止前恒星的核心和信封，水的丰度结构准确地探测通过速度分辨线配置文件，确认基本的化学网络。气态HDO/H2O比为0.025，远高于散装冰，是外部光解吸冰层和冷化学的代表。内部热核的水丰度很高，但变化范围从5E-6到2 E-4。对水气和冰的综合分析表明，多达50%的氧气预算可能会丢失，并讨论了可能的解释。水蒸气从磁盘的排放是微弱的，表明水冰被锁定在较大的卵石早期，这些卵石已经解决和漂移向内的第二类阶段。从数量上看，许多海洋的水冰是可用的。河外低J H2O发射主要是紧凑的碰撞激发。展望了未来的中远红外飞行任务。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
Herschel-ATLAS: The Surprising Diversity of Dust-Selected Galaxies in the Local Submillimetre Universe
本文介绍了赫歇尔天文物理太赫兹大区域巡天（H-ATLAS）观测到的第一个250 $μ$ m附近星系盲样（15 < D < 46 Mpc）的性质。赫歇尔的灵敏度首次探测了尘埃光度函数的暗端，涵盖了恒星质量（7.4 < log $_{10}$ M $_{\star}$ < 11.3 M $_{\odot}$）、恒星形成活动（-11.8 < log $_{10}$ SSFR < -8.9 yr $^{-1}$）、气体分数（3- 96%）和颜色（0.6 < FUV-Ks < 7.0 mag）的范围。冷尘埃温度的中值为14.6 K，比赫歇尔参考巡天（18.5 K）和普朗克早期发布的紧凑源目录（17.7 K）更低。在我们的样本中，尘埃与恒星的平均质量比是这些调查的3.7和1.8倍，尘埃质量体积密度为（3.7 $\pm$ 0.7）x 10 $^{5}$ M $_{\odot}$ Mpc $^{-3}$。与直觉相反，我们发现星系中尘埃越丰富，其紫外线衰减就越低。超过一半的尘埃样本在FUV-Ks颜色中非常蓝色，具有不规则和/或高度絮状的形态，这些星系仅占样本恒星质量的6%，但包含超过35%的尘埃质量。它们是样本中最活跃的恒星形成星系，气体含量最高，紫外线衰减最低。它们似乎还处于将气体转化为恒星的早期阶段，为年轻星系的化学演化提供了有价值的见解。
2015-06-09 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
HERUS: A CO Atlas from SPIRE Spectroscopy of local ULIRGs
我们提出了赫歇尔SPIRE傅里叶变换光谱（FTS）图集的一个完整的通量有限的样本的本地超发光的红Galeros的赫歇尔ULIRG调查（HERUS）的一部分。详细描述的数据减少，并进行了优化，特别是照顾到与减法的背景占主导地位的连续谱形状的微弱FTS源。在数据处理中，对任何观测结果进行了特殊处理，这些观测结果因异常仪器效应造成的数据中的人为因素而受到影响，以改善最终光谱。显示了完整的光谱，覆盖了250 $μ$ m、350 $μ$ m和500 $μ$ m的SPIRE带中的光度测定法的$200 - 671μ$ m。光谱包括超过一半的样品的接近完整的CO梯，以及来自[CI] 370 $μ$ m、[CI] 609 $μ$ m和[NII] 205 $μ$ m的精细结构线。我们还检测到H $_{2}$ O线在几个对象。我们构造了样品的CO谱线能量分布，并将其斜率与远红外颜色和亮度进行了比较。我们发现，CO SLEDs的ULIRGs可以大致分为三类，根据他们的激励。我们发现中J（5 $<$ J $<$ 8）谱线与总远红外光度有较好的相关性，表明暖气体成分与近期恒星形成有密切联系。较高的J跃迁与远红外光度并不线性相关，这与它们起源于与当前恒星形成无关的更热、更致密的气体是一致的。{ \bf我们得出的结论是，在大多数情况下，需要多个温度组件来模拟CO SLED。}
2016-10-19 astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Submillimeter Galaxies. I. First Results from a Radio-Identified Sample
我们目前的第一个结果，从一个正在进行的调查，以表征环星系介质（CGM）的大规模高红移星系检测为亚毫米星系（SMG）。我们构建了一个母样本的163 SMG-QSO对分离小于$\sim$ 36角秒交叉匹配远红外选定的星系从赫歇尔光谱证实的类星体。选择Herschel源以匹配SMG的属性。我们用甚大阵确定了六个赫歇尔源的亚弧秒位置，并用近红外光谱对其中三个源进行了安全的红移鉴别。类星体的视线探测器在前景红移分别为2.043、2.515和2.184时的横向距离分别为112、157和198千秒差距，这与预期承载SMG的$\sim10^{13}$ Msun晕的维里半径相当。类星体的高质量吸收线光谱显示，在所有三个SMG周围都有系统性的强HI莱曼α吸收，其静止坐标系等效宽度为$\sim2-3$ π。然而，这三种吸收剂都没有表现出令人信服的证据，光学厚HI气体或金属吸收，在发光$z \sim 2$类星体的CGM强中性吸收剂的主导地位。SMG周围光学厚HI气体的低覆盖因子初步表明，SMG可能没有显着的冷气体储层在其晕的同时代类星体，他们可能居住在质量较低的晕比以前认为的。
2016-08-19 astro-ph.GA
Cold gas properties of the Herschel Reference Survey. III. Molecular gas stripping in cluster galaxies
HRS是一个完整的体积有限的样本附近的对象，包括室女星系团和孤立的对象。利用最近汇编的HI和CO数据，我们研究了星系团对螺旋星系分子气体含量的影响。我们首先确定M* 的标度变量，跟踪总的H2质量的星系更好。我们发现，平均而言，HI缺乏星系显着偏离M（H2）与M* 关系HI正常星系。我们使用M（H2）与M* 的标度关系来定义H2缺乏参数。这个参数显示了一个弱的和分散的关系与HI-def，在这里作为一个代理星系与集群环境的相互作用。我们还表明，对于HI，H2光盘的程度随着HI缺乏的增加而降低。这些结果表明，平均而言，星系团的H2含量低于场中类似物体。H2-def对HI-def关系的斜率小于1，而D（HI）/D（i）对HI-def关系比D（CO）/D（i）对HI-def关系更陡，从而表明H2气体的去除效率低于HI。如果HI分布在一个比恒星盘更大的扁平盘上，那么这个结果就可以理解，因此比H2更少地锚定在星系的引力势阱上。在NUV-i颜色和H2-def之间存在明显的趋势，这表明H2去除淬灭了星形成的活性。这导致星系从蓝色云迁移到绿色山谷，最终迁移到红色序列。总气体消耗的时间尺度的气体缺乏星系团的孤立系，是显着大于典型的时间尺度的总气体去除在冲压压力剥离过程中，从而表明冲压压力，而不是饥饿，是占主导地位的过程驱动这些星系团的演化。
2014-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust attenuation and Halpha emission in a sample of galaxies observed with Herschel at $0.6 < z <1.6$
尘埃衰减塑造了星系的光谱能量分布。对于尘埃星系来说尤其如此，在这些星系中，恒星经历了严重的衰减。结合紫外-红外测光和H $α$复合谱线的光谱测量，有助于定量整个恒星星族的尘埃衰减及其与波长的关系。我们选择了一个红外完整的样本的星系在宇宙3D-HST坎德尔领域检测与赫歇尔卫星的信噪比大于5。光学到近红外光度法以及近红外光谱法可用于每个源。我们将样品减少到红移范围$0.6 < z < 1.6$，以在G141棱晶光谱中包括H $α$线。我们使用了一个新版本的CIGALE代码，以适应同时连续和H $α$线发射的34个选定的星系。使用灵活的衰减规律与自由参数，我们能够测量每个星系的衰减曲线的形状，以及每个恒星星族的衰减量，前者是在一般陡峭的比星暴法律在紫外光学与星系之间的斜率变化很大。年轻恒星或星云连续体的衰减平均约为老恒星衰减的两倍，变化也很大。我们的模型与幂律的基础上修改的Charlot和秋季配方，给出了更好的协议的辐射转移模型比全球修改的Calzetti定律的斜率的结果。
2018-09-01 astro-ph.GA
AGN and starburst in bright Seyfert galaxies: from IR photometry to IR spectroscopy
红外测光和后来的红外光谱学提供了强有力的诊断，以区分星系的主要发射机制：活动星系核和星爆。在IRAS在远红外的红外测光和S.Pedro Martir和ESO在近红外的地面工作的开创性工作之后，ISO测光将星系能量分布的覆盖范围扩展到200 um。然后斯皮策收集了不同星系样本的精确中红外光谱。我们将回顾自IRAS测光时代到新的Spitzer光谱学时代对12 μ m星系样品所做的工作。本文给出了12 μ m Seyfert星系多频数据的主要结果，并根据统一模型和演化模型进行了讨论。斯皮策的光谱工作很快将在更长的波长上得到赫歇尔光谱仪的补充，未来还将在更高的红移上得到SPICA的补充。
2009-01-09 astro-ph.GA
The IRX-beta relation on sub-galactic scales in star-forming galaxies of the Herschel Reference Survey
紫外和光学巡天对于深入了解推动星系形成和演化的过程至关重要。静止坐标系紫外辐射是测量宇宙静止坐标系辐射的关键。然而，紫外线被灰尘强烈地变红。在星暴星系中，紫外线的颜色和衰减是联系在一起的，可以校正尘埃的消光。不幸的是，越来越多的证据表明，与星暴星系相比，正常恒星形成星系的紫外线颜色和衰减之间的关系是不同的。目前还不清楚为什么恒星形成星系偏离了星暴星系的紫外线颜色衰减关系。以前的工作和模型暗示，衰减曲线的形状和恒星星族的年龄起着重要的作用。在本文中，我们的目的是了解的根本原因，解释这种偏差。我们已经使用CIGALE SED拟合代码来模拟一组7个合理的正面螺旋星系的HRS的远紫外到远红外辐射。我们已经探索了广泛的物理参数的影响，以量化它们的影响和影响的准确测定的衰减从紫外线的颜色，以及为什么正常的星系不遵循相同的关系星爆星系。我们发现，这种偏差可以用星系中不同区域之间的固有紫外线颜色差异来解释。衰减曲线形状的变化也可以起到次要作用。标准的年龄估计的恒星星族证明是穷人的内在紫外线颜色的预测。这些结果也检索到的58个星系的样本时，考虑其综合通量。当校正正常恒星形成星系的辐射衰减时，关键是要考虑到固有紫外线颜色的可能变化以及衰减曲线形状的变化。
2012-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lens Models Based on Submillimeter Array Imaging of Herschel-selected Strongly Lensed Sub-millimeter Galaxies at z>1.5
强引力透镜现在经常在（亚）毫米波长的宽场调查中发现。我们提出了亚毫米阵列（SMA）高空间分辨率成像和双子南和多镜望远镜光谱的强透镜候选人发现在两个最广泛的河外调查进行的赫歇尔空间天文台：赫歇尔天体物理太赫兹大面积调查（H-ATLAS）和赫歇尔多层河外调查（HerMES）。从30个S_500>100 mJy的赫歇尔源的样本中，21个是强透镜（多重成像），4个是中等透镜（单成像），其余的需要额外的数据来确定它们的透镜状态。我们对SMA数据应用可伸缩平面透镜建模技术，以恢复关于透镜质量以及固有（即，无透镜的）大小（r_half）和远红外光度（L_FIR）的透镜亚毫米星系（SMG）。透镜的样本主要由孤立的大质量星系组成，但也包括一些星系群和星系团。有几个镜头位于z_lens>0.7，这是一个无法通过斯隆数字巡天光谱进行镜头搜索的红移区域。透镜SMG被放大的因素，显着低于统计模型的预测给出的500微米的通量密度，我们的样品。我们推测，这可能反映了我们对最亮SMG的内在大小和亮度的理解不足。透镜SMG的L_FIR跨度接近10年（中值L_FIR=7.9x10^12 L_sun），FIR光度面密度跨度接近20年（中值Sigma_FIR=6.0x10^11 L_sun kpc^-2）。这个样本中的强透镜和其他通过（亚）毫米巡天发现的强透镜，将提供大量关于星系形成和红移范围内演化的天体物理学信息。
2013-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measures of galaxy dust and gas mass with Herschel photometry and prospects for ALMA
结合最深的Herschel河外巡天（PEP，GOODS-H，HerMES）和Monte Carlo模拟星表，我们探索了基于宽带光谱能量分布（SED）建模的尘埃质量估计的鲁棒性，两种流行的方法：Draine & Li（2007，DL 07）和修改的黑体（MBB）。只要观测到的SED在静止坐标系中延伸到至少160-200微米，M（尘埃）就可以恢复为具有>3 σ显著性且不发生系统学。基于一致的粉尘特性，DL 07和MBB基粉尘质量之间存在约1.5倍的平均偏移。在最深的Herschel巡天（GOODS-S场）的深度，有可能反演S/N>=3的星系尘埃质量，这些星系位于主恒星形成序列（MS）上，低至M（恒星）~ 1 e10 [M（太阳）]，高至z~1。在较高的红移（z<=2）下，只有位于MS尖端或其上方的天体才能得到相同的结果。通过金属性相关的气尘比δ（GDR）转换M（尘埃）得到的分子气体质量与基于耗尽时间标度和CO光谱的结果一致。在z>1的CO探测星系中，δ（GDR）对金属丰度的依赖性与局域关系一致。我们结合远红外赫歇尔数据和亚毫米ALMA预期通量研究的优势，一个完整的SED覆盖。
2015-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
New accurate measurement of 36ArH+ and 38ArH+ ro-vibrational transitions by high resolution IR absorption spectroscopy
质子化的氩离子，$^{36}$ ArH $^{+}$，最近在蟹状星云（Barlow et al. 2013）的赫歇尔光谱中被发现。考虑到其$J$ =1-0和$J$ =2-1旋转跃迁频率（分别为617.5和1234.6 GHz）的大气不透明度，以及赫歇尔任务最近结束后目前缺乏适当的空间观测站，未来对该分子的研究将依赖于中红外观测。我们报告了在4.1-3.7 $μ$ m（2450-2715 cm $^{-1}$）范围内的$v$ =1-0带中的$^{36}$ ArH $^{+}$和$^{38}$ ArH $^{+}$旋转振动跃迁的精确波数测量。对于$^{36}$ ArH $^{+}$和$^{38}$ ArH $^{+}$，$v$ =1-0带的$R$（0）跃迁波数分别为2612.50135 $\pm$ 0.00033和2610.70177 $\pm$ 0.00042 cm $^{-1}$（$\pm3σ$）。对于在100 K温度和1 km.s线宽下热化的气体，计算的$^{-1}$（0）线的不透明度为$1.6\times10^{-15}\times N$（$^{36}$ ArH $^+$）。对于$^{36}$ ArH $^+$的柱密度大于$1\times 10^{13}$ cm $^{-2}$，预计$R$（0）线对明亮的中红外光源会产生显着吸收。
2014-01-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: Analysis of the HIFI 1.2 THz Wide Spectral Survey Toward Orion KL I. Methods
我们提出了一个全面的分析宽频带谱线调查的猎户座Kleinmann-Low星云（猎户座KL），在银河系中最丰富的化学区域之一，使用HIFI仪器上的赫歇尔空间天文台。该调查的频率范围从480到1907 GHz，分辨率为1.1 MHz。因此，这些观测结果涵盖了有史以来对这一高质量恒星形成区域获得的最大光谱覆盖范围，在亚毫米级具有高光谱分辨率，并包括地球大气层阻止地面观测的频率$>$ 1 THz。总共，我们检测到39个分子（79个同位素）的发射。结合这一数据集与地面毫米光谱获得的IRAM 30米望远镜，我们使用XCLASS程序，假设当地的热力学平衡（LTE）的分子发射模型从毫米远红外。几种分子也与MADEX非LTE代码建模。由于宽的频率覆盖范围，我们的模型受到限制的过渡在一个前所未有的范围内的激发能。一个减少的$χ^{2}$分析表明，大多数物种的模型重现所观察到的排放。特别地，大多数复杂有机物通过LTE很好地拟合，这意味着气体密度高（$>$ 10 $^6$ cm $^{-3}$），并且激发温度和柱密度受到很好的约束。分子丰度计算使用H $_{2}$柱密度也来自HIFI调查。旋转温度的分布，$T_{\rm rot}$，检测到的分子朝向热的核心是显着更广泛的比紧凑的脊，高原，和扩展的脊$T_{\rm rot}$分布，表明热的核心具有最复杂的热结构。
2014-05-15 astro-ph.GA
The Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS) I. Data Overview and Analysis Demonstration with NGC 6781
这是赫歇尔空间天文台开放时间1计划赫歇尔行星状星云巡天（HerPlaNS）对11个行星状星云（PN）远红外特征进行的一系列调查中的第一个。使用HerPlaNS数据集，我们期待到PN能量和目标星云内的物理条件的变化。在目前的工作中，我们提供了一个概述的调查，数据采集和处理，以及由此产生的数据产品。我们执行（1）PACS/SPIRE宽带成像以确定目标PN中冷尘埃成分的空间分布，以及（2）PACS/SPIRE光谱能量分布（SED）和线光谱以确定目标PN中气体成分的空间分布。对于NGC 6781的情况，宽带图证实了无定形富碳尘埃壳和周围温度为26-40 K的晕的近极桶结构。PACS/SPIRE多位置光谱显示了远红外线的空间变化，反映了星云的物理分层。我们证明，空间分辨远红外线诊断产生的（T_e，n_e）的配置文件，从电离，原子和分子气体的分布可以确定。直接比较由HerPlaNS数据约束的尘埃和气柱质量图，可以构建一个经验性的气尘质量比图，该图显示了一个中值为195+-110的比例范围。目前的分析估计出壳层的总质量为0.86 M太阳，其中包括0.54 M太阳的电离气体、0.12 M太阳的原子气体、0.2 M太阳的分子气体和4 x 10^-3 M太阳的尘埃颗粒。这些估计还表明，初始质量约为1.5 M太阳的中心恒星正终止其PN演化，进入白矮星冷却轨道。
2014-03-11 astro-ph.GA
Exploring the Dust Content of Galactic Halos with Herschel. IV. NGC 3079
我们提出的结果，从深赫歇尔远红外观测的边缘盘星系NGC 3079的分析。在100和160 μ m处的PSF清洁的PACS图像显示以核为中心的25 kpc x 25 kpc X形结构，其在范围和方向上与在H α、X射线和远紫外线中看到的相似。在SPIRE 250 μ m的地图上检测到一个组成这个结构的尘埃丝，距离核约25 kpc。远红外线细丝和其他波长的细丝之间的匹配表明，尘埃物质已经被产生该物体其他结构的相同大规模星系风从盘中提升出来。仔细观察中央10 kpc x 10 kpc区域可以为这种情况提供额外的支持。尘埃温度跟踪的100-160微米的流量比在这个区域内的增强的双锥区域为中心的活动星系核，沿星系的短轴排列，并符合著名的双瓣厘米波射电结构和Halpha-X射线核超泡。PACS成像光谱的内部6-kpc区域揭示了广泛的[C II] 158 μ m的发射线轮廓和OH 79 μ m的吸收功能，沿短轴的星系的宽度远远超过预期的磁盘旋转运动的光束拖尾。这提供了令人信服的证据，证明由[C II]和OH特征追踪的冷物质直接与由H α，X射线和射电辐射追踪的核电离和相对论流出相互作用。
2021-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
