Submillimetre observations of WISE-selected high-redshift, luminous, dusty galaxies
我们提出了SCUBA-2 850微米亚毫米（submm）观测的10个尘埃，明亮的星系在z ~ 1.7 - 4.6，检测到在12微米和/或22微米的WISE全天巡天，但微弱或未检测到在3.4微米和4.6微米;被称为热，尘埃遮蔽星系（热狗）。六个目标的总红外光度都大于10^13 L_sun，其中一个大于10^14 L_sun。它们的光谱能量分布（SED）从中红外到亚毫米波长都非常蓝，并且不能很好地用标准AGN SED模板来拟合，而不需要添加额外的尘埃消光来拟合WISE 3.4um和4.6um数据。SCUBA-2的850微米观测证实，热狗比标准AGN模板有更少的冷和/或更多的暖尘埃排放，并限制了潜在的扩展螺旋或ULIRG型星系，分别贡献不到典型的热狗红外总光度的2%或55%。两个最遥远和最明亮的目标与其他目标具有相似的亚毫米到中红外比率，因此似乎具有更热的SED。在1.5弧分半径的SCUBA-2 850 μ m图像中探测到的偶然发现的亚毫米星系（SMG）的数量表明，在Hot DOG周围有一个显着的超密度的偶然发现的源。这些submm观测证实，WISE选择的超亮星系具有非常蓝色的中红外到submm SED，这表明它们包含非常强大的AGN，并且显然位于非常明亮的尘埃星系的不寻常的弧分尺度超密度中。
2014-06-10 astro-ph.GA
Low temperature FIR and submm mass absorption coefficient of interstellar silicate dust analogues
在FIR/submm中的冷尘埃颗粒发射通常表示为修改的黑体定律，其中尘埃质量吸收系数（MAC）用与温度和波长无关的发射率光谱指数β来描述。然而，来自太空和气球飞行任务的大量数据以及最近来自赫歇尔和普朗克的数据表明，尘埃排放并没有得到很好的理解，正如所观察到的β与晶粒温度的反相关所揭示的那样。为了给天文学家提供必要的数据来解释FIR/submm观测，我们合成了星际无定形和结晶硅酸盐颗粒的类似物，富含Mg和Ca，具有橄榄石和辉石的化学计量学，并测量了它们的MAC，在100-1000/1500 \mum范围内，颗粒温度从300到10 K变化。我们发现，当晶粒温度降低时，晶粒MAC降低，并且被定义为MAC曲线的斜率的局部光谱指数β与晶粒温度反相关。在结晶样品中未观察到的这些变化与样品的无定形性质有关。此外，MAC的光谱形状是复杂的：在短波长（λ < 500/700 \mum）下，对于所有晶粒温度和晶粒组成，β在1.6 - 2.1的范围内，而在较长波长（λ> 500/700 \mum）下，< 2 for samples with a pyroxene stoichiometry and beta >对于具有橄榄石化学计量的样品，β 2。因此，天文学家使用的基于单一温度和波长无关的光谱指数的简化渐近表达式不适合描述尘埃MAC和尘埃排放，并且可能导致导出的参数（如尘埃质量和尘埃物理和…
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distortion of Magnetic Fields in a Starless Core V: Near-infrared and Submillimeter Polarization in FeSt 1-457
研究了冷无星致密核FeSt 1-457的亚毫米（submm）尘埃发射偏振与尘埃二向色消光产生的近红外（NIR）$H$ -波段偏振之间的关系。偏振角（$90^{\circ}$ -对于亚毫米旋转）和程度的分布被发现在亚毫米和NIR波长之间非常不同。FeSt 1-457在submm和NIR波长下的平均偏振角分别为$132.1^{\circ} \pm 22.0^{\circ}$和$2.7^{\circ} \pm 16.2^{\circ}$。发现$P_H$和$A_V$之间的相关性从最外区域到$A_V \approx 25$ mag的相对密集的视线是线性的，这表明NIR偏振至少在该密度范围内反映了核心的总体偏振（磁场）结构。$P_H/A_V$与$A_V$的平坦相关性得到了证实，并且发现偏振效率与观测上限相当（Jones 1989）。另一方面，正如Alves等人所报道的，亚毫米极化度随$A_V$的变化呈现出明显的线性下降趋势，从$A_V \approx 20$ mag到极化中心（$A_V \approx 41$ mag）呈“极化空穴”结构。获得了$P_{\rm submm}$与$A_V$关系的幂律指数为$\approx -1$，表明submm敏感粉尘的对齐丢失。这些在亚毫米和近红外波长处非常不同的偏振分布表明：（1）在这些波长处存在不同的辐射环境，或者（2）亚毫米敏感灰尘是局部的，或者它们的组合…
2018-10-14 astro-ph.GA
Is the mm/submm dust polarization a robust tracer of the magnetic field topology in protostellar envelopes? A model exploration
高分辨率（亚）毫米极化观测开启了一个新时代，在理解如何组织的B-场在恒星形成区域，揭示了一个复杂的相互作用之间的B-场和气体在原恒星的核心。然而，要评估B场在太阳型恒星形成过程中的作用，关键是要能够理解这些极化尘埃排放在多大程度上是最年轻的原恒星物体中B场的良好示踪剂。我们提出了一个彻底的调查的保真度和使用尘埃偏振发射映射的B-场拓扑结构在低质量的原恒星的局限性。为了评估这些影响的重要性，我们进行了分析的B-场特性的27个实现的MHD模型的恒星形成的核心。假设一个统一的人口的尘埃颗粒的大小遵循标准的MRN，我们分析的合成偏振尘埃排放地图，如果这些颗粒与当地的B-场由于B-RAT对齐。我们发现，（亚）毫米极化尘埃排放是一个强大的示踪剂的B-场拓扑结构的内部原恒星信封，并成功地捕捉到的B-场空间分布的细节半径~100 AU。用偏振尘埃辐射测量的LOS平均B场方向在75 - 95%的通过原恒星包层的独立视线中精确到< 15°。积分的B-场平均取向和从偏振尘埃发射重建的取向之间的大的差异主要在（i）B-场高度无序的视线和（ii）探测大柱密度的视线中观察到。我们的分析表明，热尘埃发射的高不透明度和低偏振分数可以用来避免利用小部分的测量受大误差的影响。
2022-09-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
Teaming-up radio and submm-FIR observations to probe dusty star-forming galaxies
本文提出联合射电与远红外/亚毫米波段数据表征尘埃星系（DSFGs），证明在射电波段达到深度灵敏度并结合FIR数据是构建统计样本的有效策略，并量化了纳入ALMA波段测量对光谱能量分布重建的改进。
2024-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
New detections of (sub)millimeter hydrogen radio recombination lines towards high-mass star-forming clumps
先前的射电复合线（RRL）观测在APEX望远镜大面积星系巡天（ATLASGAL）中发现的尘埃团，导致检测到大量3毫米范围内的RRL。在这里，我们的目标是研究他们的激发与较短波长（亚）毫米波无线电复合线（submm-RRL）的观测。我们使用APEX 12米望远镜对与ATLASGAL大质量尘埃团有关的104个HII区域进行了低主量子数（$n$ $\leq$ 30）的亚毫米RRL观测。观察结果涵盖了H25 $α$、H28 $α$和H35 $β$跃迁。对于较小的子样品，观察H26 $α$、H27 $α$、H29 $α$和H30 $α$谱线，以避免被相邻频率的分子谱线污染。我们已经检测到submm-RRL（信噪比$\geq$ 3 $σ$）从紧凑的HII区域内嵌入93块。submm-RRL比mm-RRL大约亮两倍，并且与局部热力学平衡（LTE）中的光学薄发射一致。所测量的H35 $β$ /H28 $α$通量的平均比率（0.31）接近LTE值0.28。没有发现RRL脉泽发射的迹象，对submm-RRL探测源的莱曼光子通量、辐射热和submm-RRL光度呈现显著的相关性。尘埃温度和辐射光度与团块质量之比$L_{\rm bol}/M_{\rm clump}$的变化趋势表明，HII区与最大质量和最亮的团块有关。通过估计电离光子的产生率，$Q$，从submm-RRL通量，我们发现，$Q$（H28 $α$…
2018-04-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Systematic errors in dust mass determinations: Insights from laboratory opacity measurements
尘埃的热辐射是星际介质最重要的示踪物之一：远红外和亚毫米波段的多波长光度测量可以用一个模型拟合，提供尘埃质量的估计。拟合结果取决于FIR/submm不透明度的假设值，在大多数模型中-由于直到最近实验测量的稀缺性-从较短的波长外推。然而，对尘埃类似物的实验室测量表明，FIR不透明度通常高于模型中使用的值，并取决于温度，这表明尘埃质量估计可能有偏差。为了测试这种偏差的程度，我们在不同的温度和红移的尘埃星系创建多波长合成测光，使用FIR/submm尘埃不透明度的实验结果，然后我们用标准的尘埃模型拟合合成数据。我们发现，典型的模型恢复的尘埃质量被高估了2至20倍，这取决于如何处理实验的不透明度。因此，如果实验尘埃样本是星际尘埃的精确模拟物，那么目前的尘埃质量被高估了20倍。我们的理解尘埃，银河系和高红移的影响进行了讨论。
2020-09-22 astro-ph.GA
High-resolution synthetic UV-submm images for simulated Milky Way-type galaxies from the Auriga project
本文介绍了用SKIRT辐射转移程序计算的御夫座计划中30个星系的考虑尘埃衰减和尘埃发射的红移-零综合观测数据。后处理过程包括恒星形成区，恒星源，并考虑到随机加热的尘埃颗粒弥漫尘埃组件。这使我们能够获得逼真的高分辨率宽带图像和从紫外到亚毫米波长的通量。对于扩散的灰尘组件，我们考虑两种机制，分配灰尘的模拟中的气体细胞。在一种情况下，只有最低温度或最冷的气室才允许有灰尘，而在另一种情况下，放宽这一条件，允许更多的含尘气室。后一种方法产生的星系具有更大的径向尘埃范围和增强的尘埃存在于螺旋间区域。在全球范围内，我们比较御夫座星系的观测，通过推导尘埃标度关系，使用SED拟合。在一个解决的规模，我们做了一个多波长的形态比较与9个良好的解决螺旋星系从DustPedia观测数据库。我们发现，对于这两种尘埃分配方法，虽然御夫座星系显示出良好的整体协议与观测尘埃属性，他们表现出略高的比尘埃质量。多波长形态分析表明御夫座星系与观测星系在可见光波段上有很好的一致性。在中红外和远红外波段，御夫座星系与观测到的对应星系相比显得更小，更集中。我们公开发布的多观察者的图像和通量在50个常用的宽带过滤器。
2021-07-14 astro-ph.GA
Data release of UV to submm broadband fluxes for simulated galaxies from the EAGLE project
我们目前的尘埃衰减和尘埃排放通量足够解决星系的EAGLE套件的宇宙流体动力学模拟，计算与SKIRT辐射转移代码。后处理程序包括恒星形成区，恒星源，和弥漫的尘埃的特定组件，并考虑到随机加热的尘埃颗粒，以获得现实的宽带通量的波长范围从紫外线到亚毫米。模拟调查包括六个EAGLE模型中近50万个恒星质量超过10^8.5太阳质量的模拟星系。这些星系中，约有三分之二的星系位于23个红移仓中，直到z=6，具有足够分辨的金属气体分布，以获得有意义的尘埃衰减和发射，重要的警告是，在所有红移中使用相同的尘埃属性。这些新发布的数据补充了已经公开的关于EAGLE星系的信息，其中包括通过聚合模拟中代表物质的平滑粒子的特性而获得的固有特性。我们还提供了一个开源的Python程序框架，用于后处理模拟星系的辐射转移代码SKIRT。该框架允许任何第三方计算EAGLE星系的合成图像，SED和宽带通量，并考虑到尘埃衰减和排放的影响。
2017-12-15 astro-ph.GA
Infrared spectral energy distribution decomposition of WISE-selected, hyperluminous hot dust-obscured galaxies
我们利用贝叶斯方法来拟合观测到的中红外submm/mm光谱能量分布（SED）的22个WISE选择和submm检测，超亮热尘埃遮蔽星系。采用Torus+GB模型，我们将观测到的热DOG的红外SEDs分解为环面和冷尘埃成分。主要结果是：1）在我们的亚毫米探测样品中，热DOG是超发光的，其红外能量输出以环面发射为主。然而，冷尘埃的辐射是不可忽略的，平均占总红外光度的24%。2)与类星体和星暴SED模板相比，Hot DOG的SED中值在静止坐标系下显示出最高的中红外和亚毫米波段的光度比，而在10- 50 μ m波段与类星体的光度比非常相似，表明Hot DOG的热源应该是埋藏的活动星系核。3)热DOG既有高的尘埃温度~ 73 K，又有冷尘埃的红外光度。热DOG的T-L关系表明，热DOG红外光度的增加主要是由于尘埃温度的增加，而不是尘埃质量。在类似的红移范围内，热DOG的尘埃质量比亚毫米星系（SMG）和类星体的尘埃质量低。冷尘埃的高红外光度和热狗中相对较低的尘埃质量都可以通过它们相对较高的尘埃温度来预期。4)热DOG有很高的尘埃覆盖因子，这偏离了先前提出的尘埃覆盖因子随热光度增加而减少的趋势。最后，我们可以重现观察到的属性，在热狗采用星系演化的物理模型。结果表明，Hot DOG可能位于恒星形成和黑洞生长历史的峰值附近，代表了大质量星系演化过程中的一个过渡阶段，即从尘埃星爆主导阶段向光学明亮的类…
2016-04-06 astro-ph.GA
Diversity of dwarf galaxy IR-submm emission patterns: CLUES from hydrodynamical simulations
低质量低金属度（矮）星系的光谱能量分布（SED）是近宇宙星系形成难题中具有挑战性的一块。这些SED在亚毫米到远红外波长范围内显示出一些特殊的特征，与正常的，更大的，更富含金属的星系相比，这些特征无法用当前的模型来解释。这些问题可归纳为：IR峰的增宽，这意味着更温暖的尘埃成分; submm中的过量发射（$\sim$ 500 $μ$ m），这导致submm/FIR斜率变平;以及PAH发射特征的非常低的强度。为了解释这些辐射模式，我们用GRASIL-3D辐射传输程序计算了27个模拟矮星系的SEDs。该程序的特殊之处在于，它分别处理了通过分子云和卷云内尘埃颗粒的辐射转移，即气相的稠密和弥散成分。模拟星系的恒星质量范围从10 $^6$-10 $^9$ M $_\odot$，并获得了一个单一的模拟运行内的本地集团环境的初始条件从CLUES项目。我们报告的IRAS，斯皮策和赫歇尔带光度的研究，和SFR，灰尘，和气体（HI和H $_2$）的质量含量。我们发现一个令人满意的协议与观测数据，与GRASIL-3D自然再现上述特定的光谱特征。我们的结论是，GRASIL-3D双组分尘埃模型给出了矮星系的发射的物理解释：分子云和卷云分别代表温暖和寒冷的尘埃成分，需要重现观测数据。
2017-03-28 astro-ph.GA
The nature of sub-millimeter and highly star-forming galaxies in the EAGLE simulation
我们利用EAGLE，宇宙流体动力学模拟，再现所观察到的亚毫米（submm）的星系人口的选择，选择模型星系在$z \geq 1$与模拟submm流量$S_{850} \geq 1$ mJy。有一个合理的协议在这个样本中的星系和观察到的submm人口的属性，如他们的恒星形成率（SFR）在PDMATHAMO，红移分布和许多综合星系的属性。我们发现大部分的$S_{850} \geq 1$ mJy模型人口是在$z = 2.5$，它们是大质量星系（$M_* \sim 10^{11}$ Msol）与高尘埃质量（$M_{\mathrm{dust}} \sim 10^{8}$ Msol），气体分数（$f_{\mathrm{gas}} \approx 50$ %）和SFR（$\dot M_* \approx 100$ Msol/yr）。他们有类似于一般人口的主要和次要合并分数，这表明合并不是模型submm星系的主要驱动力。相反，$S_{850} \geq 1$ mJy模型星系产生高SFR主要是因为它们保持了一个重要的气体库，作为托管质量不足的黑洞的结果。此外，我们发现，并不是所有的高恒星形成鹰星系有submm流量$S_{850} > 1$ mJy。因此，我们研究了$z \geq 1$高度恒星形成的Submm-微弱星系（即，$\dot M_* \geq 80$ Msol/年，但$S_{850}< 1$ …
2019-01-16 astro-ph.GA
Properties of dust in the detached shells around U Ant, DR Ser, and V644 Sco
了解恒星演化渐近巨分支阶段产生的尘埃的性质对于理解恒星和星系的演化具有重要意义。最近对碳AGB星R Scl的观测表明，远红外和亚毫米波长的观测可以有效地限制壳层中的颗粒大小，而总质量取决于颗粒的结构（固体与中空或蓬松）。我们的目标是约束的尘埃在三个碳AGB星U Ant，DR Ser和V644 Sco周围的分离壳中观察到的亚毫米级的属性，并调查由远红外和亚毫米观测提供的尘埃质量和粒度的约束。我们使用APEX上的LABOCA在870微米处观测了碳AGB星U Ant、DR Ser和V644 Sco。结合从光学到远红外的观测，我们建立了尘埃辐射转移模型的光谱能量分布（SED）的贡献，从恒星，现在的质量损失和分离壳。我们测试了不同的总粉尘质量和粒度的SED的效果，并试图一致地再现SED从光学submm。我们推导出尘埃质量的外壳中的几个10 e-5 Msun，假设球形，固体颗粒。最佳拟合晶粒半径相对较大，并且表明存在0.1微米-2微米之间的晶粒。LABOCA观测受到12 CO（3-2）的污染，因此在亚毫米波长处给出的通量高于预测的尘埃排放。我们调查的最佳拟合模型的影响，通过假设不同程度的污染，并表明，远红外和亚毫米观测是重要的，以约束壳中的尘埃质量和粒度。
2018-11-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
On Far-Infrared and Submm Circular Polarization
本文研究了星际尘埃排列导致的远红外和亚毫米波圆偏振现象，指出其在红外暗云和原行星盘中可达可探测水平，有助于约束磁场结构和揭示颗粒排列机制。
2021-11-15 astro-ph.GA
High-resolution synthetic UV-submm images for Milky Way-mass simulated galaxies from the ARTEMIS project
我们提出了红移零合成尘埃感知观测的45银河系质量的ARTEMIS项目的模拟星系，计算与SKIRT辐射转移代码。后处理程序包括恒星形成区、恒星源和弥漫尘埃的组成部分。我们为50种常用的宽带滤波器制作并公开发布逼真的高分辨率图像，从紫外线到亚毫米波长，18个不同的视角。我们比较模拟ARTEMIS星系观察到的星系在DustPedia数据库中具有类似的恒星质量和恒星形成率，并合成观测的模拟星系的御夫座项目在以前的工作中使用类似的后处理技术。在所有的情况下，全球星系的属性来自使用SED拟合。我们发现，类似于御夫座，后处理ARTEMIS星系一般再现所观察到的全球通量和物理性质的标度关系，虽然尘埃消光在FUV/UV波长被低估，代表性的尘埃温度低于观察。在一个解决的规模，我们比较多波长的非参数形态学特性的选定盘星系的数据集。我们发现，ARTEMIS星系在很大程度上再现了观测到的形态趋势作为波长的函数，虽然它们似乎是更clusiveness和不对称比观察到的。我们注意到，ARTEMIS和御夫座星系在特定的恒星形成与恒星质量平面中占据相邻区域，因此合成观测数据集相互补充。
2022-03-11 astro-ph.GA
Looking into the hearts of Bok globules: MM and submm continuum images of isolated star-forming cores
我们提出了一个全面的红外，亚毫米，毫米连续辐射研究孤立的低质量恒星形成的核心在32博克球状体的结果，目的是调查在这些地区的恒星形成的过程。亚毫米和毫米尘埃连续谱发射图连同光谱能量分布被用来模拟和推导恒星形成核心的物理性质，如光度、大小、质量、密度等。与斯皮策的地基近红外和天基中红外和远红外图像的比较被用来揭示博克球状体的恒星含量，协会的嵌入式年轻的恒星物体与submm尘核，和各个源的演化阶段。在观测到的32个球状核中，有26个观测到了亚毫米级的尘埃连续发射。对于18个小球检测（分）毫米核心，我们得到的嵌入源的演化阶段和物理参数。我们确定了9个无星核心，其中大部分可能是星前，9个0级原恒星，和12个I级YSO。具体的源特性，如测辐射热温度，核心的大小，和中心的密度进行了讨论，作为功能的演变阶段。我们发现，在这里研究的恒星形成球状体中，至少有三分之二（24个中的16个）显示出在1，000到50，000 AU之间形成多颗恒星的证据。然而，我们也发现，这些小的原恒星和恒星群中的大多数是由不同演化阶段的源组成的，这表明在孤立的球状体中缓慢而连续的恒星形成
2010-04-06 astro-ph.GA
Herschel-ATLAS: Correlations between Dust and Gas in Local Submm-Selected Galaxies
本文分析了500μ m选定的Herschel-ATLAS星系中z<0.05（cz<14990 km/s）的CO分子气体示踪物。利用WISE、IRAS和Herschel的22-500μm测光资料，结合文献中的HI数据，研究了冷暖尘埃和不同相态气体示踪物之间的相关性。全球CO（3-2）线通量与FIR亚毫米波通量之间的相关性随着红外波长的增加（λ>60μm）而减弱，这是由于较冷的尘埃与致密气体的关联性减弱的结果。相反，CO（2-1）和HI线通量似乎都与较长的波长有更好的相关性，这表明冷尘埃与扩散的原子和分子气相有更强的联系，这与它至少部分地被来自古老恒星星族的辐射加热是一致的。在长波长的散射增加意味着，亚毫米通量是一个较差的SFR示踪剂。22和60μm的通量与弥散气体示踪剂的相关性也比与致密CO的相关性好（3-2），这可能是由于弥散星际介质中非常小的颗粒发射，而这与SFR无关。FIR/CO光度比和尘埃质量/CO光度比都随着光度的增加而减小，这是质量和金属丰度（改变CO/H2）或CO光度和激发（改变CO（3-2）/CO（1-0））之间的相关性的结果。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Submm-bright X-ray absorbed QSOs at z~2: insights into the co-evolution of AGN and star-formation
我们在$z \sim 2$上组装了5个吸收X射线和亚毫米级发光的1型类星体样本，它们同时通过吸积生长它们的中心黑洞并大量形成恒星。在这里，我们提出了他们的休息帧UV submm光谱能量分布（SED）的分析，包括新的赫歇尔数据。活动星系核（直接和再处理）和恒星形成（SF）的排放需要模拟他们的SED。从SED和它们的紫外光谱，我们估计了它们的黑洞$M_{BH}\sim 10^{9}-10^{10}\,M_{\odot}$的质量，它们的活动星系核内禀辐射光度$L_{BOL}\sim(0.8 - 20)\times 10^{13} L_{\odot}$，爱丁顿比$L_{BOL}/L_{Edd}\sim 0.1 - 1.1$和辐射校正$L_{BOL}/L_{X,2-10}\sim 30 - 500$。这些值在光学和X射线选择的第1类类星体（RX~J1249除外）中是共同的，除了测辐射热校正，它更高。这些天体显示出非常高的远红外光度$L_{FIR}\sim$（2 - 8）$\times10^{12}\,M_{\odot}$和恒星形成速率SFR $\sim 1000 M_{\odot}/$ y。根据它们的$L_{FIR}$和FIR-submm发射的形状，我们估计了$M_{DUST}\sim 10^9\,M_\odot$的恒星形成尘埃质量。我们已经发现了在X射线（N $_{H_{ion}}$）和$…
2015-01-09 astro-ph.GA
NGC4370: a case study for testing our ability to infer dust distribution and mass in nearby galaxies
早期类型星系人口的一小部分拥有一个突出的尘埃带。基于光学成像数据来量化这些系统的灰尘含量的方法通常产生比从所观察到的FIR发射得到的灰尘质量低一个数量级的灰尘质量。来自下一代室女星系团巡天（NGVS）和来自赫歇尔室女星系团巡天（HeViCS）的FIR/submm观测的高质量光学数据使我们能够重新审视以前的方法来确定星系中的尘埃含量并探索新的方法。我们的目标是从光学和FIR数据推导出NGC 4370中的尘埃质量，并调查是否需要调用一个假定的弥漫尘埃成分。我们创建颜色和衰减图，这些图根据简单的尘埃几何形状转换为近似的尘埃质量图。尘埃质量也来自SED适合FIR/亚毫米观测。最后，逆辐射转移拟合进行调查更复杂的尘埃几何形状。应用于光学数据的经验方法产生的下限为3.4e5太阳质量，一个数量级以下的总尘埃质量来自SED拟合。相比之下，辐射转移模型产生的尘埃质量略低，但与FIR导出的质量完全一致。尘埃更有可能分布在NGC 4370中心周围的环中，而不是指数圆盘或简单的前景屏幕。此外，使用逆辐射转移拟合，我们能够约束描述这些几何形状的大部分参数。由此产生的尘埃质量足够高，以考虑到在FIR/submm波长下观察到的尘埃，因此不需要调用漫射尘埃成分。此外，我们谨慎的解释尘埃质量和光学深度的光学数据的基础上，使用过于简单的星尘的几何形状和散射效应的忽视。[删节]
2015-06-01 astro-ph.GA
Dust emissivity in resolved spiral galaxies
背景：银河卷云的远红外（FIR）和亚毫米（submm）发射率是尘埃颗粒模型的重要基准。其他星系中的尘埃质量通常来自FIR/submm使用这些MW校准模型的发射特性。目的：我们试图获得FIR/submm发射率在9个附近的螺旋星系检查其兼容性MW卷云测量。研究方法：我们得到的值在70至500微米的发射率，使用地图的灰尘排放的赫歇尔卫星和气体表面密度的东西和赫拉克勒斯调查的规模一般对应于440 pc。我们研究了发射率随表面亮度比I（250 μ m）/I（500 μ m）的变化，这是加热尘埃的星际辐射场强度的替代。结果如下：我们发现，平均值的发射率同意MW估计共享相同的颜色的卷云，即，为I（250 μ m）/I（500 μ m）= 4.5的像素。当I（250 μ m）/I（500 μ m）> 5时，测得的发射率反而比由更强辐射场加热的MW尘埃模型预测的发射率低~2倍。具有较高I（250 um）/I（500 um）的区域优先靠近银河系中心，并且具有较高的整体（恒星+气体）表面密度和分子分数。结果不强烈依赖于所采用的CO-分子转化因子，似乎不受混合加热条件的影响。结论：我们的研究结果证实了MW尘埃模型在低密度下的有效性，但与较高密度环境中颗粒演化的预测不一致。如果在高I（250 μ m）/I（500 μ m）下比预期低的发射率是尘埃特性内在变化的结果，则意味着使用当前尘埃模型时对尘埃质量表面密…
2022-06-27 astro-ph.GA
Licking the plate: dusty star-forming galaxies buried in the ALMA calibration data
本文总结ALMACAL巡天，利用ALMA校准观测积累的深度数据研究尘埃恒星形成星系，获得了有竞争力的多波段数目计数、宇宙红外背景分解比例及星系红移，证明校准数据具有重要科学价值。
2024-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
On massive dust clumps in the envelope of the red supergiant VY Canis Majoris
红超巨星VY CMa的包层长期以来一直被认为是一个极端的例子，可能发生在其他冷而大质量的演化恒星中。最近对包层的亚毫米观测显示，在距离恒星800质量的范围内有大量的尘埃团，这加强了VY CMa中剧烈质量损失现象的图像。我们以0.1”的角分辨率和前所未有的灵敏度提出了新的ALMA观测结果，揭示了有关尘埃团块的进一步细节。我们解决更多的离散功能，并确定一个submm对应的一个更遥远的丛西南已知的视觉观察。最亮的一团，命名为C，在观测中被解析。气体与团簇C的分辨连续发射相对，产生吸收的分子光谱。除了SW团块，没有发现分子发射与尘埃团块，我们建议，尘埃结构有一个低的气体含量。我们试图通过三维辐射传输模型再现尘埃团的属性。虽然一个丛配置解释的意见被发现，它不是唯一的。所有团块到恒星辐射的光学深度非常高，这使得建模非常具有挑战性，并且需要不切实际的高尘埃质量。有人建议，尘埃功能的子结构，例如孔隙度，允许更深的穿透恒星光子内的团块比在一个均匀的配置。一个多世纪以来，估计的团块年龄与恒星视觉通量的变化之间的比较表明，它们形成的机制并不是通过增强或强烈减弱的可见光来唯一表现的。这项研究表明，VY CMa的尘埃质量损失事件在所有已知的非爆炸性恒星中确实是无与伦比的。这些事件的起源仍然是一个悬而未决的问题。
2019-07-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The bivariate K-band-submillimetre luminosity functions of the local HRS galaxy sample
通过计算Herschel参考巡天（HRS）的二元K波段-亚毫米光度函数（BLF），研究了K波段和邻近星系亚毫米（submm）辐射之间的关系。我们推导出的BLF从K波段和submm累积分布使用copula方法。使用BLF使我们能够在更坚实的统计基础上推导出光度之间的关系。分析表明，在整个HRS样本中，K波段和亚毫米级光度之间的任何关系都不能得出统计上有意义的结论。然而，通过将我们的分析限制在晚型星系中，突出了这些光度之间非常紧密的关系。在K波段和亚毫米波段计算的晚型星系的光度函数是相关的，这种相关性是由已经观测到的恒星质量和冷尘埃质量之间的联系引起的
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physical Model of Dust Polarization by Radiative Torque Alignment and Disruption and Implications for Grain Internal Structures
尘埃极化取决于尘埃的物理和机械性质，以及当地环境的性质。为了了解尘埃偏振如何随颗粒的力学性质和当地环境而变化，在本文中，我们通过同时考虑颗粒排列和旋转破坏辐射扭矩（RAT）来模拟星光的波长依赖性偏振和对齐颗粒的偏振尘埃发射。我们探索了广泛的局部辐射场和晶粒的力学性能，其特征在于抗拉强度。我们发现随着辐射强度$U$的增加，由于小晶粒的排列增强，最大偏振和峰值波长向短波长移动。RATs的晶粒旋转破坏倾向于降低光的近红外偏振，但增加了由于大颗粒转化为较小的星光的紫外偏振。特别地，我们发现在$850~μ\rm m$处的亚毫米（submm）极化度（$P_{850}$）并不随辐射强度或晶粒温度（$T_{d}$）单调增加，而是依赖于晶粒材料的抗拉强度。我们的尘埃偏振的物理模型可以通过对恒星形成区域或附近恒星照射的分子云的观测来测试，这些区域的辐射强度高于平均星际辐射场。最后，我们比较了我们的预测的$P_{850}-T_{d}$与{ \it普朗克}数据的关系，发现观察到的减少$P_{850}$与$T_{d}$可以解释时，由RAT颗粒中断占，这表明星际颗粒不太可能有一个紧凑的结构，但可能是一个复合的。亚毫米波偏振随U（或$T_{d}$）的变化可以对宇宙尘埃的内部结构提供有价值的约束。
2019-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Millimeter and Submillimeter Excess Emission in M33 revealed by Planck and LABOCA
以往的研究表明，在许多低金属丰度星系的光谱能量分布（SED）中，存在着亚毫米（submm）和毫米（mm）波长的过量发射。本研究的目的是分别模拟附近旋涡星系M33中恒星形成（SF）组分的辐射和弥漫星际介质（ISM）的辐射。我们将观测到的M33的SED分解为SF和弥散分量。中红外（MIR）和远红外（FIR）通量提取斯皮策和赫歇尔数据。在submm和mm波长，我们使用APEX的地面观测来测量SF分量的发射，并使用普朗克太空望远镜的数据来估计漫射发射。这两个组件分别适合使用辐射传输模型的基础上，标准的灰尘属性和现实的几何形状。这两个模型化的SED被合并以构建M33的全局SED。此外，在我们的模型中，为尘埃排放提供动力所需的辐射场与GALEX，Sloan和Spitzer的观测结果进行了比较。我们的模型能够再现在MIR和FIR波长的观测，但我们发现在submm和mm波长的发射强烈过量，模型的预期严重低估了LABOCA和普朗克通量。我们还发现，逃离星系的紫外线（UV）辐射比模型预测高出70%。我们确定气体与尘埃的质量比Gdust约为100，明显低于M33太阳下金属丰度的预期值。我们讨论了不同的假设来解释我们研究中发现的差异（即，在submm和mm波长的过量发射，紫外线衰减的赤字，和异常低的Gdust值），得出的结论是，不同的尘埃性质在M33是最合理的解释。
2016-03-07 astro-ph.GA
Deep submillimeter and radio observations in the SSA22 field. I. Powering sources and Lyα escape fraction of Lyα blobs
我们研究了在SSA 22场中z = 3.1的35个Lyα团簇（LABs）的加热机制和Lyα逃逸分数。在35个LAB中的11个中已经确定了尘埃连续源，所有这些都具有超过100 Msun/yr的恒星形成率（SFR）。在29个调查的LAB中的9个中检测到可能的无线电对应物。对亚毫米级尘埃发射的探测更多地与Lyα发射的物理大小有关，而不是与LABs的Lyα光度有关。在亚毫米/射电探测到的LABs中，射电过剩是常见的，暗示着活动星系核的存在。没有X射线对应物的大多数射电源位于LAB的中心。然而，所有X射线对应物都避开中心区域。这可以通过吸收来解释，吸收是由于沿着视线的柱密度非常大，或者通过LAB形态来解释，LAB形态是高度取向依赖的。在检测到的亚毫米级LABs中，Lyα逃逸分数的中位数约为3%，低于未检测到的亚毫米级LABs的下限11%。我们怀疑，大的差异是由于大的SFR，密集的大规模环境，以及在解释光学数据时所需的消光校正的大的不确定性支持的高尘埃衰减。
2017-10-24 astro-ph.GA
Fragmentation and disk formation in high-mass star formation: The ALMA view of G351.77-0.54 at 0.06" resolution
目的：解析高质量热核区G351.77-0.54周围的小尺度结构，研究其盘和碎裂性质。研究方法：使用ALMA在690 GHz的基线超过1.5km，我们研究了致密气体，尘埃和外流排放在前所未有的空间分辨率为0.06”（130AU@2.2kpc）。结果：在1000 AU以内，G351.77至少分裂成4个核（亮温在58 ~ 197 K之间）。直径约为0.5英寸的主要submm源#1周围的中心结构没有显示出额外的碎片。CO（6-5）线翼发射显示出从源#1发出的西北方向的流出波瓣，而致密气体示踪剂CH 3CN显示出垂直于流出的速度梯度，其指示旋转运动。对2号亚毫米级源的吸收剖面测量表明，其吸积速率约为10^{-4}至10^{-3}M_sun/yr，这可以被认为是平均吸积速率的上限。的位置-速度图是一致的中央旋转盘状结构嵌入在一个下降的信封，但他们也可能受到外流的影响。利用CH_3CN（37_k-36_k）k-阶梯，在激发温度高达1300 K的条件下，我们得到了源#1的气体温度图，其温度往往超过1000 K。亚毫米连续谱的亮温不超过200 K。气体温度和submm尘埃亮度温度（在光学厚度极限）之间的这种差异表明，尘埃可能跟踪磁盘中平面，而气体可能跟踪一个更热的气态磁盘表面层。此外，我们进行了一个像素的Toomre引力稳定性分析的中心旋转结构。整个结构中的高Q值证实了这个中心区域在重力不稳定性下是…
2017-03-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the origins of polarization holes in Bok globules
上下文博克球状体的偏振观测经常显示，朝向其中心致密区域（偏振孔）的偏振度有所降低。这种行为通常被解释为由于高密度和温度导致的增加的不对准，或者可能复杂的磁场结构的不足的角分辨率。目标。我们研究在一定的物理条件下，在博克球状体的致密区域的偏振发射的显着减少是否是可能的。例如，我们评估光学深度效应和尘埃相的各种属性的影响。方法.我们利用辐射转移模型计算了解析博克球模型的温度结构，并模拟了细长尘埃颗粒的偏振热辐射。对于尘埃颗粒的排列，我们考虑了一个磁场，包括辐射力矩和内部排列。结果除了通常的解释外，温度和密度分布、尘埃相态和磁场的选择条件也能显著地降低博克球致密区的偏振辐射。考虑到亚mm/mm晶粒和现有Bok球的典型柱密度，光学深度足够高，可以使偏振度降低ΔP~ 10%。如果仅限于致密区，尘埃颗粒生长到亚mm/mm尺寸和石墨颗粒的积累分别使极化度降低了ΔP~10%和ΔP~ 5%。然而，只有当石墨颗粒不与磁场对齐时，才会发生石墨颗粒的效应。
2016-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Far-infrared and dust properties of present-day galaxies in the EAGLE simulations
EAGLE宇宙学模拟再现了观测到的星系、恒星质量函数和许多星系性质。在这项工作中，我们通过模拟观测的远红外和submm波长范围内获得的三维尘埃辐射转移程序SKIRT的尘埃相关的属性，研究了当今的EAGLE星系。为了准备一个鹰星系的辐射转移处理，我们从气体粒子中得到一个弥漫的尘埃分布，我们重新采样的恒星形成的气体粒子和最年轻的恒星粒子到恒星形成区域，分配专用的发射模板。我们选择了一组红移为零的EAGLE星系，它与赫歇尔参考巡天（HRS）中星系的K波段光度分布相匹配，赫歇尔参考巡天是本地宇宙中大约300个正常星系的体积有限的样本。我们发现EAGLE尘埃标度关系与HRS中观察到的关系总体一致，例如尘埃与恒星质量比与恒星质量和NUV-r颜色关系。f_250/f_350与f_350/f_500亚毫米色-色关系的差异意味着部分模拟的尘埃加热不足，可能是因为我们的恒星形成区域的子网格模型的限制。我们还研究了调整金属尘埃比和恒星形成核心周围光解离区域的覆盖因子的效果。我们能够约束我们的方法中的重要的尘埃相关参数，通知在UV和光学域的EAGLE星系的尘埃衰减的计算。
2016-07-15 astro-ph.GA
ALMACAL IX: multi-band ALMA survey for dusty star-forming galaxies and the resolved fractions of the cosmic infrared background
为了提供遥远宇宙尘埃的完整清单，需要在亚毫米/毫米波长上进行宽、深、盲连续测量。然而，即使对于最先进的亚毫米/毫米望远镜，以亚角秒角分辨率进行必要深度的这种勘测也是极其耗时的。在这里，我们报告了ALMACAL项目的最新结果，该项目利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的“免费”校准数据来绘制朝向和超越ALMA校准器的视线。ALMACAL现在已经覆盖了1，001个校准器，总天空覆盖率约为0.3 deg 2，分布在从阿塔卡马沙漠可以到达的天空中，并积累了超过1，000小时的集成。通过结合对每个领域的多次访问所达到的深度使得ALMACAL能够搜索暗淡的，尘埃的恒星形成星系（DSFG），并在多个频率下进行检测以限制发射机制。基于最新的ALMACAL数据库，我们报告了186个DSFG的探测，其通量密度低至S870 μ m ~ 0.2mJy，与现有的ALMA大型巡天相当，但对宇宙变化的敏感性较低。本文报道了在ALMA波段3、4、5、6和7中870 μ m ~ 3 mm五个波长处的计数结果，为星系形成和演化模型提供了基准。通过积分观测到的计数和最佳拟合函数，我们还提出了宇宙红外背景（CIB）的分辨率和CIB光谱形状。结合现有的调查，ALMA目前已经解决了大约一半的CIB在submm/mm政权。
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Submillimetre observations of WISE/radio-selected AGN and their environments
本文介绍了由WISE全天空红外巡天和NVSS/FIRST射电巡天联合探测到的30个中红外活动星系核的JCMT SCUBA-2 850微米亚毫米观测结果。这些罕见的来源是通过其极红的中红外光谱能量分布（SED）和紧凑的无线电对应物来选择的。进一步的研究表明，它们是高度模糊的，有大量温暖的活动星系核加热的尘埃，并被认为正在经历强烈的活动星系核反馈。这些星系似乎与活动星系核主导的星系一致，可能是星系合并的短暂阶段。当比较在周围1.5弧分偶然发现的亚毫米星系（SMG）的数量与空白场亚毫米调查中的亚毫米星系时，有一个非常显著的5阶过密度，但没有以我们的主要物体为中心的径向聚集的迹象。因此，WISE/无线电选择的AGN位于10 Mpc尺度的过密环境中，可能形成于病毒化前的星系团中。WISE/射电选择活动星系核似乎是活跃、明亮和尘埃星系高密度区域的最强路标。SCUBA-2的850微米观测结果表明，与许多流行的活动星系核SED模板相比，它们的亚毫米级通量很低，因此WISE/射电选择活动星系核的冷尘埃排放量比通常认为的典型活动星系核少，而暖尘埃排放量比通常认为的典型活动星系核多。大多数目标都没有被探测到，只有四个目标在SCUBA-2 850微米处被探测到，并且总的红外光度>= 10^13 L_solar，如果它们的红移与10个已知红移的SCUBA-2未探测目标的子集一致，z ~ 0.44 - 2.8…
2015-03-09 astro-ph.GA
Low-redshift analogs of submm galaxies: a diverse population
我们结合大面积的Herschel-ATLAS远红外巡天和来自GAMA和SDSS的光谱红移，定义了一个21个低红移（$z_{\rm spec} < 0.5$）亚毫米星系（SMG）类似物的样本。这些被选中是因为它们的尘埃温度和总红外光度与经典的高红移SMG人口相似。除了介绍样品外，本文还报道了IRAM-30 m望远镜对16个低红移SMG类似物的$^{12}$ CO（2-1）和$^{12}$ CO（1-0）观测结果。我们已经得到，低红移类似物的SMG代表了一个非常多样化的人口，类似于已经发现的高红移SMG。可以看到分子气体激发或$^{12}$ CO（2-1）/ $^{12}$ CO（1-0）线比的大量变化，这意味着从$J \geq 2$ CO线的外推可以导致非常不确定的分子气体质量测定。我们的来源与$^{12}$ CO（1-0）的检测遵循尘埃-气体的相关性在不同的红移和光度在以前的工作中发现。低红移SMG的分子气体质量的平均值为$M_{\rm H_2} \sim 1.6 \times 10^{10}\,M_\odot$，并将在$\sim 100 \, {\rm Myr}$中消耗。我们还发现了一个广泛的分子气体馏分，与最高的值与那些发现在高红移SMG与$^{12}$ CO（1-0）检测，这是唯一最明亮的兼容。低红移的SMG提供了一个独特的机会，可以详细研究极端恒星形成的性质，而这在更高的红…
2017-07-17 astro-ph.GA
Mantle formation, coagulation and the origin of cloud/core-shine: II. Comparison with observations
许多致密的星际云可以在近红外线（通常称为“云闪”）和中红外线（所谓的“科雷辛”）的辐射中观察到。这些C-shine观测通常被解释为晶粒生长，但没有模型能够自洽地解释从近红外到亚毫米的尘埃光谱能量分布。我们想证明我们的新的核心/地幔演化尘埃模型THEMIS（在IaS的非均匀尘埃演化模型），这已被证明是有效的远红外和submm，再现C-shine观测的能力。我们的出发点是一个物理驱动的核心/地幔尘埃模型。它由3个尘埃种群组成：富含芳香碳的小颗粒;具有富含芳香碳的地幔的较大的核/地幔颗粒，以及由无定形富硅酸盐碳或无定形硅酸盐组成的核。我们假设一个进化的路径，这些颗粒，当进入密集的地区，可能首先形成第二个富碳酸盐的碳地幔（凝聚的小颗粒，从气相中的碳的吸积），第二凝聚在一起，形成大的聚集体，和第三吸积气相分子覆盖他们与冰地幔。为了计算相应的尘埃发射和散射，我们使用三维蒙特卡罗辐射转移代码。我们表明，我们的全球进化尘埃建模方法THEMIS使我们能够重现C-闪耀观测密集的无星云。尘埃的散射和排放对云中心密度和云密度廓线的陡度最为敏感。改变这两个参数导致的变化，这是更强的近红外，在这两个C-发光强度和配置文件。结合富镁地幔形成和低水平凝聚成聚集体，我们可以自洽地解释所观察到的C-闪耀和远红外/亚毫米发射到致密的无星云。
2016-02-01 astro-ph.GA
The thermal dust emission in the N158-N159-N160 (LMC) star forming complex mapped by Spitzer, Herschel and LABOCA
本文研究了大麦哲伦星系恒星形成复合体N158-N159-N160的红外/亚毫米辐射。结合斯皮策太空望远镜（3.6- 70微米）、赫歇尔太空天文台（100- 500微米）和拉博卡（870微米）的观测，我们可以在目前河外源的最佳角分辨率下工作。我们观察到SPIRE和LABOCA发射之间有非常好的相关性，并解决了低表面亮度发射。我们使用斯皮策和赫歇尔的数据来执行一个解决的光谱能量分布（SED）复杂的建模。使用MBB，我们得到的全球发射率指数β_c为1.47。如果β冷固定为1.5，我们发现平均温度为27 K。我们还应用Galliano等人（2011年）的建模技术（和无定形碳来模拟碳尘）来推导该地区的恒星形成率，平均星光强度，多环芳烃的分数或尘埃质量表面密度的地图。我们观察到，PAH分数强烈减少在HII地区。这种降低与平均辐射场强度图中的峰值一致。尘埃表面密度遵循FIR分布，在我们模拟的分辨元素中，尘埃总质量为2.1 × 10^4 Msolar（比使用石墨颗粒时小2.8倍）。我们在分子云N159南部发现了不可忽略的尘埃量（没有大规模的SF）。我们还研究了Herschel/PACS和SPIRE submm颜色的驱动因素以及N159区域中气体与尘埃质量比（G/D）和XCO转换因子的变化。最后，我们对各个区域进行建模，以更详细地分析整个复合体的SED形状和870 um发射的变化。在这些区域似乎没有…
2013-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of CO lines in time-dependent models of protostellar disk formation
恒星和行星形成理论预测，当包层坍缩并形成一个吸积盘时，密度、温度和速度结构会发生演变。这项工作的目的是模拟低质量恒星形成过程中的分子激发、谱线轮廓和相关观测量的演化。具体而言，在深嵌入阶段的磁盘的签名进行了研究。半解析二维轴对称模型已被用来描述的密度，恒星质量和光度的演化，从前恒星的T-Tauri阶段。一个完整的辐射转移计算进行精确地确定随时间变化的尘埃温度和CO丰度结构。我们目前的非LTE近红外，FIR和亚毫米线的CO已被模拟在一些时间步长。与尘埃温度相反，来自submm/FIR线的CO激发温度在原恒星演化过程中没有变化，与赫歇尔和地面望远镜获得的C18 O观测结果一致。近红外光谱提供了补充信息的submm线探测不仅是冷的外壳，但也温暖的内部区域。近红外高J（>8）吸收线对内部少数AU的物理结构特别敏感，这确实表明了演化。高信噪比subarcsec分辨率数据与ALMA需要检测的存在下，小的旋转支持磁盘在阶段0阶段和各种诊断进行了讨论。
2013-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-wavelength observations of planet forming disks: Constraints on planet formation processes
我们对原行星盘的理解在过去十年中有了很大的提高，这要归功于来自新设施的大量数据。无偏见的尘埃调查与斯皮策留给我们很好的约束尘埃分散的时间尺度的小颗粒在类地行星形成区域。在ALMA时代，这也是第一次面对外盘中毫米颗粒的进化时间尺度。在现有多波长尘埃调查的背景下进行气体调查将是对盘状气体演化进行大型统计研究的关键。无偏天然气调查仅限于ALMA CO亚毫米级调查，定量解释仍有争议。赫歇尔气体调查在很大程度上是有偏见的，但[OI] 63 MIC调查和吸积示踪剂在定性上与内盘中小颗粒的演化时间尺度一致。最近通过对行星形成盘中的气体和尘埃进行一致的多波长研究所取得的进展揭示了气体调查定量解释的微妙之处。观测方法，以确定磁盘质量，例如从CO submm线需要的知识，在磁盘的尘埃属性。不仅要了解气体的演化，还要了解其化学成分，这将为行星形成模型提供关键的输入。动力学化学的结果给出了深刻的不同的答案比热力学平衡的C/O比以及水冰/岩石比。同样，尘埃对气体的化学演变和成分有着关键的影响。例如，晶粒生长影响冻结过程，并强烈增加宇宙射线诱导的紫外线场。
2017-12-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMACAL I: First dual-band number counts from a deep and wide ALMA submm survey, free from cosmic variance
我们利用ALMA校准观测进行了一个新的，广泛的和深亚毫米调查，ALMACAL。这些校准数据包括在各种频带和阵列配置中对校准器场的大量观测。收集在多次访问许多ALMA校准器期间获得的数据，有可能达到噪声水平，从而可以在重要区域内检测到暗淡的尘埃，恒星形成星系（DSFG）。在本文中，我们概述了我们的调查策略和报告的第一个结果。我们已经分析了69个校准器的数据，在亚弧秒分辨率下达到$\sim 25 \, {\rm μJy \, beam^{-1}}$的深度。采用基于$\geq 5 σ$探测的保守方法，我们在ALMA波段6和7分别发现了8个和11个DSFG，其通量密度为$S_{\rm 1.2 mm} \geq 0.2 \, {\rm mJy}$。即使是最深的\emph{Herschel}巡天也会错过最暗的星系。我们的累积计数已被确定独立在870 $μ$ m和1.2 mm，从稀疏的采样的天文天空，因此相对自由的宇宙方差。计数低于先前报告的值，至少为$2\times$的系数。未来的分析将产生大的，安全的DSFG样品，通过检测submm谱线确定红移。独特的是，我们的策略，然后允许形态学研究非常微弱的DSFG-代表更正常的恒星形成星系比传统的亚毫米星系（SMG）-在现场的自我校准是可行的，产生毫角秒的空间分辨率。
2015-08-20 astro-ph.GA
Submillimeter Galaxy studies in the next decade: EAO Submillimetre Futures White Paper Series, 2019
在过去的二十年里，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）上的亚毫米公共用户测辐射热仪阵列（SCUBA）和SCUBA-2在发现早期宇宙中尘埃星暴星系的种群方面取得了巨大的成功。在450微米和850微米的SCUBA-2调查设置了重要的限制，在宇宙时间的模糊恒星形成，并结合深光学和近红外数据，允许研究原星团和结构的形成。然而，目前由JCMT进行的亚毫米（submm）巡天仍然受到天空覆盖面积的限制（混淆极限映射仅为几度^[2]），这妨碍了对大样本的被遮蔽星系群进行系统研究。在这篇白皮书中，我们回顾了目前的亚毫米/毫米（submm/mm）观测的亚毫米星系的研究，并讨论了未来十年新的亚毫米仪器的重要科学。特别是，新相机的测绘速度快了10倍，我们将期待在10到100倍的天空面积上进行850微米的深度调查，i）大大增加了最高红移的submm探测的样本量，ii）提高了我们对早期宇宙中星系和结构形成的认识。
2020-01-21 astro-ph.GA
Mapping dusty galaxy growth at $z>5$ with FRESCO: Detection of H$α$ in submm galaxy HDF850.1 and the surrounding overdense structures
本研究利用FRESCO NIRCam光栅观测在亚毫米星系HDF850.1中探测到Hα发射，揭示其处于$z>5$极丰富的超密度环境中，并证明该技术能有效绘制高红移尘埃星系与超密度结构。
2023-09-08 astro-ph.GA
HIFI Spectroscopy of ${\rm H_2O}$ submm Lines in Nuclei of Actively Star Forming Galaxies
我们提出了一个系统的调查多个速度分辨HPDMATHABMM O光谱使用赫歇尔/HIFI对附近的9个活跃的恒星形成星系。基态和低激发线（E $_{\rm up}\,\le 130\,{\rm K}$）显示的轮廓与发射和吸收混合在一起，而无吸收的介质激发线（$130\,{\rm K}\, \le\, E_{\rm up}\,\le\,350\,{\rm K}$）通常显示类似于CO的线形状。我们分析了HIFI观察与档案SPIRE/PACS H $_2$ O数据使用一个国家的最先进的三维辐射传输代码，其中包括连续谱和线发射之间的相互作用。水的激发模型相结合的尘埃和CO谱线能量分布的信息，以确定星际介质（ISM）的物理结构。我们确定了两个ISM组件，是共同的所有星系：一个温暖的（$T_{\rm dust}\,\sim\,40-70\,{\rm K}$），密集（$n({\rm H})\,\sim\,10^5-10^6\,{\rm cm^{-3}}$）相占主导地位的发射介质激发H $_2$ O线。该气相也主导FIR发射和CO强度的$J_{\rm up} > 8$。此外，还存在冷（$T_{\rm dust}\,\sim\,20-30\,{\rm K}$）、致密（$n({\rm H})\sim\,10^4- 10^5\,{\rm cm^{-3}}$）更长的相。它在低激发H $_2$ O线中输出发射，…
2017-07-16 astro-ph.GA
The Brightest Galaxies in the Dark Ages: Galaxies' Dust Continuum Emission During the Reionization Era
虽然一半的宇宙星光被尘埃吸收，并以长波长（3 $μ$ m-3 mm）再辐射，但与静止坐标系紫外和光学星系光度函数相比，红外到毫米星系光度函数（IRLF）的约束很差，特别是在z> 2.5时。在这里，我们提出了一个后向演化模型解释数计数，红移分布，并在红外和亚毫米天空的跨带通量密度的相关性，从70 $μ$ m-2毫米，使用的IRLF的再电离时代的模型。模拟亚毫米波地图是通过注入源根据规定的IRLF和流量密度从模型光谱能量分布，反映了在$0<z<5$尘埃恒星形成星系（DSFG）中观察到的SED的分布。我们探讨了两个极端的假设案例研究：一个尘埃贫乏的早期宇宙模型，其中DSFGs的贡献可以忽略不计（$<$ 10%）的综合恒星形成率密度在$z>4$，和一个交替的尘埃丰富的早期宇宙模型，其中DSFGs占主导地位的$\sim$ 90%的$z>4$恒星形成。我们发现，目前的submm/mm数据集并没有明确排除这些极端的模型。我们认为，未来的调查在2毫米将是至关重要的测量IRLF超过$z\sim4$。在本文中开发的模型框架作为一个独特的工具，多波长红外/亚毫米河外数据集的解释，并将使更精细的约束IRLF比可以从直接测量单个星系的综合尘埃排放。
2018-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Overdensities of SMGs around WISE-selected, ultra-luminous, high-redshift galaxies
对WISE选择的尘埃、发光、高红移星系的亚毫米（submm）观测揭示了它们周围在弧分尺度上的有趣的超密度。它们可能是天空中过密环境的最佳路标。
2015-03-10 astro-ph.GA
Modelling the dust emission from dense interstellar clouds: disentangling the effects of radiative transfer and dust properties
有了普朗克和赫歇尔，我们现在就有了观测稠密而寒冷的分子云所需的光谱覆盖范围和角分辨率。由于这些云在短波长处光学厚度大，而在长波长处光学厚度小，因此如果不对辐射转移（RT）进行适当处理，就很难对尘埃的性质做出任何结论。我们的目的是解开RT和灰尘的性质上的灰尘排放的变化的影响，提供观察员的关键分析所产生的排放从稠密的云。我们模拟圆柱形云，照明的ISRF，并进行全面的RT计算。使用DustEM解决了无定形碳和硅酸盐的尘埃温度，碳地幔覆盖的颗粒，以及碳和硅酸盐的混合聚集体。我们允许晶粒的光学性质随波长和温度的变化。我们确定观察到的色温，T，和发射率光谱指数，β，通过拟合的灰尘排放与修改后的黑体，比较我们的模型与观测。RT效应既不能解释低T，也不能解释在密集云中心测得的亚毫米级发射率增加，也不能解释观测到的β-T反相关。添加噪声的建模数据，我们表明，这是不太可能是唯一的解释β-T的反相关观测无星云。这可以解释为晶粒光学性质随温度的内在变化。至于增加的亚毫米发射率和低T，它们必须起源于颗粒光学性质的变化，可能是由它们的生长形成多孔聚集体引起的。我们发现很难从颗粒发射的光谱变化中追溯其性质。最后，柱密度被低估时，确定与黑体拟合，因为T和云中心的真实尘埃温度之间的差异。
2012-04-25 astro-ph.GA
Early phases in the stellar and substellar formation and evolution: Infrared and submillimeter data in the Barnard 30 dark cloud
褐矮星的早期演化阶段还没有很好的表征，特别是在嵌入阶段。为了深入了解极低质量天体和褐矮星的主要形成机制，我们在APEX望远镜上用LABOCA测辐射热计在870 $μ$ m处进行了深层观测。我们的目标是在巴纳德30暗云中识别年轻的亚毫米源。我们用从光学到远红外的多波长观测补充了这些数据。因此，我们已经确定了34个submm源和大量的可能和可能的巴纳德30成员在每个单独的APEX/LABOCA光束。它们可以分为三个不同的组。首先，这34个中的15个具有与submm峰对应的清晰光学或IR对应物，其中9个是潜在的原始BD候选者。此外，其中许多系统可能是多系统的。第二组的13个源包括候选成员与显着的红外过量位于远离中央submm发射。它们都包括褐矮星候选者，有些显示红外过剩，但它们与亚毫米辐射的关系尚不清楚。此外，我们还发现了六个无星核心，根据总尘埃质量估计，其中三个可能是前亚恒星（或前BD）核心。最后，我们的APEX/LABOCA源的完整表征，集中在24和/或70 $μ$ m处检测到的那些，表明在我们的34个亚毫米源的样本中，至少有：两个WTT，四个CTT，五个年轻的恒星物体（YSO），八个原始BD候选者（另外三个可疑的情况），和一个非常低亮度物体（VeLLO）。
2017-12-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Decoding NGC 628 with radiative transfer methods
我们提出了一个轴对称模型的紫外（UV）到亚毫米（submm）图像的近面对面的螺旋星系NGC 628。它是使用辐射转移（RT）代码计算的，考虑了该星系星际介质中尘埃对星光的吸收和再发射。该代码包括多环芳烃的排放，各向异性散射和随机加热的颗粒。这是第二个成功的正面螺旋星系的RT方法，其中大规模的恒星和尘埃的几何形状是自洽确定的建模。通过拟合紫外、光学和亚毫米波段的方位平均轮廓得到了解决方案。该模型预测非常好的所有特征的配置文件，包括增加了1.8倍的尺度长度的红外发射率之间的70和500 $μ$ m。我们发现，NGC 628没有经历一个有效的由内而外的磁盘增长，半解析层次模型预测的星系形成。我们还发现了大量的尘埃颗粒在大半径，这可能涉及有效的运输机制，从内部磁盘。我们的研究结果表明，NGC 628中71%的尘埃排放是由年轻的恒星星族提供动力的，来自核球的老恒星星族对中心区域尘埃加热（$R<0.5$ kpc）的贡献为65%。推导出的恒星形成率为$\rm SFR=2.00\pm0.15\,{\rm M}_{\odot}{\rm yr}^{-1}$..
2022-05-21 astro-ph.GA
Linking dust emission to fundamental properties in galaxies: The low-metallicity picture
在这项工作中，我们的目标是通过将它们与基本的银河系参数联系起来，对从金属贫乏到金属丰富的环境中的尘埃特性进行一致的分析。我们考虑两个样本的星系：矮星系巡天（DGS）和KINGFISH，共109个星系，跨越近2德克斯的金属丰度。我们收集两个样品的红外（IR）到亚毫米（submm）数据，并给出DGS样品的完整数据集。我们用一个物理驱动的尘埃模型来模拟观测到的光谱能量分布（SED），以了解尘埃的性质。使用不同的SED模型（修改后的黑体），尘埃成分（无定形碳），或在submm波长的波长覆盖范围的结果在一个因素的两个到三个的尘埃质量估计的差异，表明该参数是不可忽略的系统建模的不确定性。对于我们样本中的八个星系，我们发现在500微米处有一个相当小的过量（< 1.5 sigma）。我们发现，低金属丰度星系的尘埃SED是更广泛的，峰值在较短的波长相比，更多的金属丰富的系统，一个迹象，在矮星系中的一个clumpier介质。PAH的质量分数和尘埃温度分布被发现主要是由特定的恒星形成率，SSFR，与金属丰度的次要影响。金属丰度与尘埃质量或总红外光度之间的相关性是恒星质量-金属丰度关系的直接结果。富金属源的尘埃与恒星质量比遵循研究充分的趋势，即SSFR降低时，尘埃与恒星质量比也会降低。对于高度恒星形成的低金属量星系，这种关系更为复杂，并取决于源的化学演化阶段（即，气尘质量比）。在ISM的尘埃生长过程中发挥…
2015-07-20 astro-ph.GA
Ultradense Gases beyond Dusty Torus in a Partially Obscured Quasar
黑洞与星系的协同演化表明，活动星系核的反馈通过向周围环境释放辐射能和动能来影响宿主星系。局域宇宙中的大尺度外流现象经常被空间分辨光谱学观测到，而小尺度外流现象则不能被当前的观测直接分辨。在尘埃环的尺度上，从中心活动核喷射出的辐射能和动能与物质相互作用。然而，由于缺乏明确的气体排放检测，这种流出的观测很少报告。在这里，我们报告的检测清晰和丰富的发射线起源于部分模糊的类星体的尘埃旅游规模。这些谱线共享一个共同的中间宽度，半峰全宽约为1900 \kmps，并显示在两个系统中：一个主系统未移位，一个次系统蓝移约为2600 \kmps。线强度比，结合光电离模拟，表明密度高达$\sim$ $10^{13}~\rm cm^{-3}$的超致密线发射区域。我们认为这是由尘埃环尺度的高密度高温气体引起的激波激发的谱线，而不是由中心吸积盘光电离的谱线。我们推测，流出，发射的吸积盘，碰撞到尘埃环的内壁和冲击加热的气体，造成的主要发射线。流出的气体也可能碰撞到周围孤立的云层上，并产生蓝移的次要发射线。
2020-04-06 astro-ph.GA
The Evolution of ISM Mass Probed by Dust Emission -- ALMA Observations at z = 0.3 to 2
使用submm尘埃连续发射探测星系中星际尘埃和气体的质量经验校准使用本地恒星形成星系，银河系和高红移submm星系（SMG）的普朗克观测样本。所有这些物体都表明了类似的校准，强烈支持这样的观点，即尘埃排放的瑞利-金斯（RJ）尾部可以用作星系中ISM的准确和非常快速的探测器。我们目前的ALMA周期0观测波段7（350 GHz）的尘埃排放在107个星系从z = 0.2至2.5。三个样本的星系，共101个星系的恒星质量从宇宙中选择有$M_* \simeq10^{11}$ \msun：37在z $\sim0.4$，33在z $\sim0.9$和31在z $=2$。第四个样品与6个红外发光星系在z = 2的观察与纯粹的质量选择的样品进行比较。从每个样品的堆叠图像中检测到的通量，我们发现ISM含量已经将因子$\sim 6$从z = 2和0.9处的$1 - 2 \times 10^{10}$ \msun降低到z = 0.4处的$\sim 2 \times 10^9$ \msun。在z = 2处的IR发光样品与在相同红移处的等效非IR明亮样品相比显示出M $_{ISM}$的进一步$\sim 4$倍增加。四个子样本（z = 0.4，0.9，2和IR明亮星系）的气体质量分数为$\sim 2\pm0.5, 12\pm3, 14\pm2 ~\rm{and} ~53\pm3$ $%$。
2014-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-resolution, 3D radiative transfer modelling IV. AGN-powered dust heating in NGC 1068
尘埃排放是整个宇宙中恒星形成和ISM质量的重要诊断，可以由与正在进行的恒星形成无关的来源提供动力。在DustPedia项目的框架内，我们已经着手将正在进行的恒星形成的辐射与较老的恒星星族的辐射分开。这是通过详细的，三维辐射转移模拟面对螺旋星系。在这项特别的研究中，我们关注的是NGC 1068，它包含一个活动星系核（AGN）。活动星系核（在环面之外）对弥漫尘埃加热的影响，迄今为止只对类星体进行了研究。这种额外的尘埃热源进一步污染了经典星系建模工具赖以获得物理特性的宽带通量。我们的目标是拟合一个现实的模型NGC 1068的观测和量化的几个尘埃热源的贡献。我们的模型能够再现银河系的全球光谱能量分布。它与分辨的光学和红外图像匹配得相当好，但在UV和亚毫米上有偏差。我们发现活动星系核污染对宽带通量有很强的波长依赖性。它在MIR中达到峰值，在FIR中下降，但在submm波长处再次上升。我们量化了每个3D尘埃单元中尘埃热源的贡献，并发现恒星形成组分的中值为83%。活动星系核的贡献在圆盘中的百分比水平上是可以测量的，但在内部的几个100 pc中迅速增加，峰值超过90%。这是第一次在附近的恒星形成星系中量化AGN加热其环面以外的弥漫尘埃的现象。NGC 1068只包含一个弱的活动星系核，这意味着这种效应在活动星系核更明亮的星系中可能更强。这可能会显着影响导出的恒星形成率和ISM质量的这样的系统。
2020-05-04 astro-ph.GA
Gravitational Instability of Gas-Dust Circumnuclear Disks in Galaxies
我们用数值方法研究了在邻近星系的环核气体小圆盘中观察到的多臂螺旋结构的起源。我们表明，在这样的磁盘和它的相互作用与引力稳定的气体成分的尘埃的存在下，导致发展的多臂螺旋结构。作为一个具体例子，我们研究了星系NGC 4736迷你盘中多臂螺旋图案的形成，并获得了其旋转和密度分布的观测数据。我们发现，当NGC 4736的气尘比为5%-20%时，其稳定的气体小盘中会生长出多臂螺旋结构。我们还表明，与粉尘浓度，发展的不稳定性的重要因素是尘埃颗粒的大小。当颗粒尺寸大于1 μ m时，稳定气盘中出现非线性多臂螺旋斑图。如果未来的观测证实在星系的迷你盘中存在大量的尘埃，这将确定其中多臂螺旋结构的形成机制。
2023-03-09 astro-ph.GA
Determining Total Infrared Luminosities from Submm Measurements of High Redshift Galaxies
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Ciclo Básico Común（布宜诺斯艾利斯大学，精确与自然科学学院及基础周期）；CONICET-Universidad de Buenos Aires, Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE)（阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学，天文与空间物理研究所）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学，斯图尔德天文台）；NSF National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（美国国家科学基金会国家光学红外天文研究实验室）；Cosmic Frontier Center, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校，宇宙前沿中心）；Weinberg Institute for Theoretical Physics, University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校，温伯格理论物理研究所）
本研究针对高红移星系，利用适配其条件的模拟发现红外SED行为由光度密度主导，据此提出校正因子，可从ALMA亚毫米测量值修正得到总红外光度，用于估算恒星形成率。
2026-08-03 astro-ph.GA
The cosmic spectral energy distribution in the EAGLE simulation
宇宙光谱能量分布（CSED）是在给定的宇宙体积中星系的总发射率作为波长的函数。我们比较观察到的CSED从紫外线到submm的计算从EAGLE宇宙学流体动力学模拟，后处理与恒星星族合成模型，包括尘埃辐射转移使用SKIRT代码。与数据的协议是优于0.15德克斯在整个波长范围内的红移$z=0$，除了在紫外波长的EAGLE模型高估了所观察到的CSED高达2倍。全球性能的CSED推断CIGALE拟合，如恒星质量密度，平均恒星形成密度，平均尘埃恒星质量比，同意在优于20%.At高红移，鹰越来越低估CSED在光学近红外波长的FIR/submm发射率低估超过5倍的红移$z=1$。我们认为，这些差异是由于EAGLE-SKIRT数据库的不完整性，小的模拟体积和随之而来的发光星系的缺乏，以及我们对星系中星际尘埃特征演化的知识缺乏。在较低的$z$，模拟和观测到的CSED之间令人印象深刻的一致性证实了EAGLE和SKIRT尘埃处理的组合产生了对局部宇宙的相当真实的表示。
2019-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Understanding galaxy formation and evolution through an all-sky submillimetre spectroscopic survey
我们说明了非凡的发现河外天体物理学的远红外/亚毫米全天空光谱调查与3米级空间望远镜的潜力。光谱学提供了宇宙的3D视图，并使我们能够充分利用当今仪器的灵敏度，克服影响宽带远红外/亚毫米测量的空间混乱。由恒星形成提供动力的发射线将在$z \simeq 8$以外的星系中被探测到。它将在宇宙恒星形成的高峰时期为数百万个星系提供光谱红移，SFR，尘埃质量和金属含量的测量，并在再电离时期为数百个星系提供测量。这些星系中有许多将被强烈透镜化;亮度放大和尺寸的拉伸将使人们有可能在巨大分子云的尺度上研究（通过高分辨率仪器的后续行动）它们的内部结构和动力学。这将提供有关推动进化的物理学的直接信息。此外，望远镜在亚毫米波长的角分分辨率是探测星系原星团核心的理想选择，直到再电离的时代。在$z \simeq 2$-3处将检测到数千万个这样的星系团，尾部延伸到$z \simeq 7$，在6 < z < 7处将检测到数千个。他们的研究将使我们能够跟踪最大质量晕的增长，远远超过经典的星团巡天（主要限于$z < 1.5$ -2），追踪致密环境中恒星形成的历史，并告诉我们恒星形成和星系团形成如何在所有时代之间相互关联。这样的调查将克服目前缺乏光谱红移的尘埃恒星形成星系和星系原星团，代表了量子飞跃远红外/亚毫米河外天体物理学。
2020-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
