ATLASGAL-selected massive clumps in the inner Galaxy IV. Millimeter hydrogen recombination lines from associated HII regions
毫米波长无线电复合线(mm-RRL)的观测被用来搜索HII区域中的一个无偏的方式,是许多更传统的方法以前使用的补充。我们使用IRAM 30 m和Mopra 22 m望远镜进行了有针对性的mm-RRL观测(39个$\leq$主量子数($n$)$\leq$ 65和$Δn$ = 1、2、3和4,即H $nα$、H $nβ$、H $nγ$和H $nδ$)。我们观测了从$\sim$ 10,000个ATLASGAL源目录中选出的976个致密尘埃团。我们检测到H $nα$ mm-RRL发射朝向178个团块; H $nβ$、H $nγ$和H $nδ$也分别朝向65、23和22个团块检测。这是迄今为止公布的最大的mm-RRL检测样本。比较这些团块的位置与无线电连续测量,我们确定了紧凑的无线电对应的134个团块。其他44个检测的性质尚不清楚,但8个检测被认为是潜在的新HII区。宽线宽被认为是朝向九个团块(线宽> 40公里秒$^{-1}$)揭示显着的湍流运动的电离气体。我们发现,H $^{13}$ CO $^{+}$(1 $-$ 0)发射的线宽显着宽于那些没有毫米RRL检测。我们还发现毫米RRL的综合通量和6厘米连续通量密度的无线电同行之间的相关性。我们发现,毫米RRL发射与HII区与$n_{e}<10^{5}$ cm $^{-3}$和HII区直径>0.03 pc。我们检测到178个簇的mm-RRL,并…
2017-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
[CII] 158 Micron Emission from z~4 HI Absorption-Selected Galaxies
本文报道了利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在z ~ 4处对与四个高金属丰度阻尼Ly-alpha吸收体(DLAs)有关的星系的[CII] 158微米发射线的搜索。我们检测到[CII] 158微米发射星系在DLA红移在三个领域,一个领域显示两个[CII]发射器。结合以前的结果,我们现在已经检测到[CII] 158微米的发射从六个星系中的五个与目标的高金属丰度DLAs在z ~ 4。这些星系具有相对较大的碰撞参量,约为16 - 45 kpc,[CII] 158微米线的光度为(0.36 - 30)x 10^8 Lsun,静止坐标系的远红外特性类似于发光的莱曼破裂星系,恒星形成速率约为7 - 110 Msun yr-1。比较吸收和发射线的轮廓线的质心之间产生显着的协议,表明DLA的痕迹气体的速度类似的[CII] 158微米的排放。这不利于DLA来自伴星系中的气体的情况。这些观测突出了ALMA发现高红移星系群的独特能力,这些星系群几十年来一直在很大程度上逃避探测。
2018-12-14 astro-ph.GA
Very compact millimeter sizes for composite star-forming/AGN submillimeter galaxies
我们报告的研究远红外尺寸的亚毫米星系(SMG)的尘埃遮蔽的恒星形成率(SFR)和活动星系核(AGN)的存在,确定使用中红外测光。我们确定了69个ALMA识别的SMG的毫米波($λ_{\rm obs}=1100 μ$ m)尺寸,这些SMG是在ALMA图像上以$\geq10$ $σ$置信度选择的($F_{\rm 1100 μm}=1.7$ -7.4 mJy)。我们发现,所有的SMG都位于回避区以上的毫米大小的通量平面,如预期的爱丁顿限制恒星形成。为了理解是什么驱动SMG中不同的毫米波尺寸,我们研究了$z=1$ -3的25个SMG的毫米波尺寸与活动星系核分数之间的关系。我们发现,中红外辐射主要由恒星形成或活动星系核主导的SMG具有扩展的毫米级尺寸,其中值分别为$R_{\rm c,e} = 1.6^{+0.34}_{-0.21}$和1.5 $^{+0.93}_{-0.24}$ kpc。相反,中红外辐射对应于恒星形成/活动星系核复合物的SMG具有更紧凑的毫米波尺寸,中值为$R_{\rm c,e}=1.0^{+0.20}_{-0.20}$ kpc。毫米波尺度与活动星系核分数之间的关系表明,毫米波尺度可能与SMG的演化阶段有关。复合恒星形成/活动星系核系统的非常紧凑的尺寸可以解释为超大质量黑洞在SMG合并,恒星形成阶段迅速增长。
2017-10-30 astro-ph.GA
Submillimeter Array Identification of the Millimeter-Selected Galaxy SSA22-AzTEC1: A Protoquasar in a Protocluster?
本文介绍了亚毫米波阵列(SMA)860微米亚弧秒天体测量和多波长观测的结果,该观测是对最亮的毫米波(S_1.1mm = 8.4 mJy)源SSA 22-AzTEC 1的观测,它位于SSA 22原星系团的核心附近,由z = 3.09的Lyα发射星系追踪。我们确定了一个860微米的对应物,其通量密度为S_860um = 12.2 +/- 2.3 mJy,绝对位置精度优于0.3”。在SMA位置,我们发现了无线电到中红外对应物,而在斯巴鲁光学和近红外深度图像中没有发现波长为\le 1微米的物体(AB中J > 25.4,2σ)。用\ge 24微米处的通量密度估算光度红移,表明z_phot = 3.19^{+0.26}_{-0.35},与原星系团红移一致。然后,我们模拟了SSA 22-AzTEC 1的近中红外光谱能量分布(SED),发现SED模拟需要来自M_star ~ 10^{10.9} M_sun的恒星成分的大消光(A_V \approx 3.4 mag),假设z = 3.1。此外,我们还发现了一个具有非常硬谱的X射线对应物(γ_eff = -0.34 <${+0.57}-0.61}),这强烈地表明SSA 22-AzTEC 1在一个巨大的氢柱(N_H ~ 10^{24} cm^{-2})后面有一个发光的活动星系核(L_X ~ 3*10 ^{44} ergs ^{-1})。然而,活动星系核只…
2010-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Predicting sub-millimeter flux densities from global galaxy properties
近年来,人们越来越关注后处理宇宙学模拟与辐射转移代码来预测模拟星系的可观测通量。然而,这可能是缓慢的,并且在模拟不能解决ISM的情况下需要许多假设。放大模拟可以更好地解析ISM的详细结构以及恒星和气体的几何形状,但由于模拟单个光环的计算成本,统计数据有限。在这篇论文中,我们使用了一组来自FIRE套件的高分辨率的宇宙学放大模拟,模拟了质量大于10^10.5M_sol(z=2)的恒星形成星系。我们运行SKIRT辐射转移程序对红移范围1.5<z<5的数百张快照进行了处理,并校准了尘埃质量、恒星形成率和870 μ m通量密度之间的幂律标度关系。导出的比例关系显示出令人鼓舞的一致性与观测结果从亚毫米选定的AS2UDS样本。我们将其扩展到其他波长,推导出尘埃质量,恒星质量,恒星形成率和红移和亚毫米波流量密度之间的标度关系在340微米和870微米之间的波长。然后,我们应用的标度关系,从鹰,一个大盒子宇宙学模拟星系。我们表明,标度关系预测EAGLE亚毫米数计数同意与以前的结果,使用更昂贵的计算辐射转移技术。我们的比例关系可以应用于其他模拟和半分析或半经验模型,以生成鲁棒和快速的亚毫米数计数预测。
2022-11-21 astro-ph.GA
"Super-deblended" Dust Emission in Galaxies: II. Far-IR to (sub)millimeter photometry and high redshift galaxy candidates in the full COSMOS field
我们在宇宙演化巡天(COSMOS)中提出了一个“超去混合”远红外到(亚)毫米光度计目录,该目录是用Liu等人最近开发的方法准备的。2018,具有关键的适应性。我们获得了88,008个星系在VLA 1.4~GHz、3~GHz和/或MIPS 24~ $μ$ m图像上的点扩散函数(PSF)拟合测光结果。通过添加一个专门雕刻的质量选择的样本(与不断变化的恒星质量限制),一个高度完整的194,428个星系的样本实现了去混合FIR/(亚)毫米图像。我们进行了“积极”去除不相关的先验在FIR/(分)毫米波段使用光谱能量分布(SED)拟合和红移信息。为了处理较浅的COSMOS数据,我们从地图中减去了微弱的非拟合先验通量,并明确说明了这一步的不确定性。由此产生的测光(包括Spitzer,Herschel,SCUBA 2,AzTEC,MAMBO和NSF的Karl G. Jansky甚大阵在3~GHz和1.4~GHz)显示了良好的准高斯不确定性,从蒙特卡罗模拟校准和定制的可观测量(拥挤,残差图)。与ALMA光度法的数百个光源的比较提供了该技术的显著验证。我们探测到了11,220个$μ$ m范围内的星系,延伸到$z_{\rm phot}\sim7$。我们保守地选择了85个$z>4$高红移候选者的样本,这些样本在FIR/(sub)mm中被显著检测到,通常与安全的无线电和/或斯皮策/IRAC对应。这为研究第一…
2018-07-12 astro-ph.GA
ALMA sub-/millimeter sources among $Spitzer$ SMUVS galaxies at $z>2$ in the COSMOS field
利用 ALMA 亚毫米源与 Spitzer SMUVS 星系目录交叉匹配,发现 z>2 的 ALMA 探测星系更重、更红、更年轻,且星暴星系尘埃 SED 形状多样。
2023-09-06 astro-ph.GA
The nature of the variable millimetre-selected AGN in the Brightest Cluster Galaxy of Abell 851
本文介绍了用NOEMA探测Abell 851(z=0.411)的Brilliant星团星系(BCG)中的一个明亮的3 mm连续光源。当这个探测与其他21厘米-100微米的多频率观测结果(包括新的Arcminute Microkelvin Imager 15 GHz观测结果)进行比较时,我们发现了与BCG相关的相对平坦,可变的核心源的证据。在这个星系中观察到的无线电功率和振幅的变化是一致的核心在较低的红移BCGs的X射线选择的集群,和平坦的毫米厘米光谱是一个低光度活动星系核原型的BCG暗示。这个系统的发现可以为长期研究大质量星系团中低光度射电模式“调节”反馈的作用提供基础。
2018-09-05 astro-ph.GA
A Massive, Dusty HI-Absorption-Selected Galaxy at $z \approx 2.46$ Identified in a CO Emission Survey
利用NOEMA和ALMA对与7个高金属丰度([M/H] $z\approx1.64-2.51$)阻尼Lyman-$α$吸收体(DLAs)有关的星系的CO辐射进行了研究。我们的观测产生了一个新的检测CO(3-2)排放的星系在$z=2.4604$使用NOEMA,与$z=2.4628$ DLA向类星体B 0201 +365。包括之前的检索,我们的检索结果显示,在含${\rm [M/H]}>-0.3$和${\rm [M/H]}<-0.3$的DLA字段中,CO排放的检出率分别为$\approx56^{+38}_{-24}$ %和$\approx11^{+26}_{-9}$ %。此外,与5个[M/H] $>-0.3$的DLA相关的HI选择星系都具有高分子气体质量,$\gtrsim5\times10^{10}\ {\rm M}_\odot$。这表明$z\approx2$中最高金属丰度的DLA与最大质量的星系有关。新发现的$z\approx2.4604$ HI选定星系,DLA 0201 + 365 g,对类星体视线的影响参数为$\approx7$ kpc,隐含的分子气体质量为$(5.04\pm0.78) \times10^{10}\times(α_{\rm CO}/4.36)\times(r_{31}/0.55)\ {\rm M}_\odot$。档案哈勃空间望远镜宽视场和行星相机2成像覆盖了这个星…
2022-06-21 astro-ph.GA
Infrared galaxies detected by the Atacama Cosmology Telescope
我们报告167红外(IR)星系选择AKARI和IRAS和检测的阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)数据发布5(DR 5)的天空地图在98,150和220 GHz频段。在这些检测中,134个(80%)毫米对应物是第一次与ACT识别。我们扩大了以前的ACT河外源目录,包括新的98 GHz的检测和测量ACT DR 5。我们还报告在98,150和220 GHz频段的通量密度测量。我们计算$α_{98-150}$,$α_{98-220}$,和$α_{150-220}$毫米波光谱指数和远红外毫米波光谱指数之间的90微米和98,150,和220 GHz。我们根据$α_{150-220}$指定星系类型。我们结合公开的多波长数据,包括紫外线,光学,近红外,中红外,远红外,毫米测量在这项工作中获得的光谱能量分布(SED)拟合与CIGALE。利用CIGALE V2022.0的射电辐射分解优势,我们确定了样本中69个星系毫米波辐射的起源。我们的分析还表明,毫米数据单独表明需要一个无线电同步加速器组件的活动星系核(AGN)和/或恒星形成所产生的SEDs。我们给出了这些星系的SEDs,并测量了它们的一些物理性质,如尘埃光度、活动星系核光度、总红外光度以及红外光度与射电光度之比。我们量化的总红外光度和毫米波段光度,这可以在没有SED分析之间的关系。
2023-03-22 astro-ph.GA
Spitzer Imaging of Strongly-Lensed Herschel-Selected Dusty Star Forming Galaxies
本文给出了6个赫歇尔选择引力透镜尘埃恒星形成星系(DSFG)在1 < z < 3时的静止坐标系光谱能量分布和恒星质量。这些星系最初是由赫歇尔天体物理太赫兹大区域巡天(H-ATLAS)和赫歇尔多层河外巡天(HerMES)的赫歇尔/SPIRE成像数据识别的。用Spitzer/IRAC在3.6和4.5um下观察靶。由于IRAC观测的空间分辨率在2角秒的水平上,背景DSFG在近红外的透镜特征与来自前景透镜星系的通量在IRAC成像数据中混合。我们利用更高分辨率的哈勃/WFC 3或凯克/NIRC 2自适应光学成像数据来拟合前景透镜星系(或星系)的光剖面,作为一种建模前景成分的方法,以成功地解开IRAC图像中的前景透镜和背景源通量密度。在3.6和4.5微米的通量密度测量,一旦结合哈勃/WFC 3和凯克/NIRC 2的数据,提供了重要的约束的赫歇尔选择的透镜DSFG的静止帧光谱能量分布。我们结合紫外到毫米波长的SED模型,以建立恒星质量,尘埃质量,恒星形成率,视觉消光,和其他参数,这些赫歇尔选择DSFG。这些系统推断出恒星的质量在8 x 10^10 ~ 4 x 10^11 Msun之间,恒星形成速率约为100 Msun yr-1。这使得这些透镜亚毫米系统远高于在类似红移的正常恒星形成星系中观察到的SFR-M* 关系。推断这些系统的SFR的高值与恒星形成的主要合并驱动的情况是一致的。
2015-04-23 astro-ph.GA
Faint millimeter NIKA2 dusty star-forming galaxies: finding the high-redshift population
本文提出联合谱线探测、测光红移与红外光度先验的红移约束框架,并用于 NIKA2/NOEMA 微弱高红移尘埃星系,确定4个 z>3 源并揭示其冷尘埃、气体耗竭及 z=5.2 过密度。
2024-03-01 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
No Evidence for Millimeter Continuum Source Overdensities in the Environments of $z\gtrsim6$ Quasars
明亮的高红移类星体($z>6$),拥有超大质量黑洞($\rm M_{BH} > 10^8 M_{\odot}$),预计将居住在嵌入一些最早和最大质量星系超密度的大质量宿主星系中。我们分析了$6<z<7$上35个亮类星体的1.2 mm ALMA尘埃连续谱图,并在原始光束中寻找来自L $_{\rm IR} \gtrsim{ 10^{12}}$\,L $_{\odot}$源的过量尘埃连续谱辐射,作为早期原星团的证据.我们比较了在类星体周围的领域(A $_{\rm eff}$ = 4.3\,arcmin $^2$)与毫米数计数在空白领域调查的连续源的探测率在$\geq5σ$意义。我们发现15毫米的来源领域排除类星体本身,对应于一个过密度$δ_{\rm gal} \equiv (N_{\rm gal} - N_{\rm exp})/N_{\rm exp} = -0.07\pm0.56$,符合没有检测到过密度的尘埃星系在140物理kpc的类星体。然而,明显缺乏连续体过密度并不能否定类星体生活在过密度环境中的假设,这一假设由在相同尺度上发现的类似选择的类星体的强[CII]过密度所证明。ALMA的小视场可能会错过一个真正的过密度,如果它存在于大于1.cMpc的尺度上,如果类星体不在过密度的中心,或者如果类星体反馈在类星体附近发挥作用,但最有可能的是,连续测量探测的大视线体积将洗掉一个真正的过密度信…
2018-09-26 astro-ph.GA
ALMA [CII] 158um imaging of an HI-Selected Major Merger at z~4
利用高空间分辨率(~2kpc)的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)观测了一个z=3.7978的星系的[CII] 158 μ m和尘埃连续谱辐射,该星系是通过其强HI吸收(阻尼Lya吸收体,DLA)与背景类星体的对比而选择的。我们的ALMA图像揭示了一对恒星形成的星系,它们之间的距离约为6 kpc(预计),正在进行一次重大的合并。在这些星系之间是第三个发射成分,相对于尘埃连续体具有高度升高的(2x)[CII] 158 um发射,这可能是由合并相关的剥离气体产生的。这两个正常星系的合并并不伴随着恒星形成的增强,这与大多数光度选择样本中检测到的合并相反。与合并相关的DLA表现出极端的运动学,低电离金属线的速度宽度为Dv 90 ~ 470 km/s,跨越了[CII] 158 um发射中揭示的速度分布。我们认为,具有高Dv 90值的DLAs是正常星系在高红移下发生大合并的标志,并使用高z DLAs中金属线速度宽度的分布来粗略估计z>3星系发生大合并的比例。
2020-05-20 astro-ph.GA
Massive, Absorption-selected Galaxies at Intermediate Redshifts
30多年来,吸收选择星系的性质及其与一般星系群的联系一直是悬而未决的问题,关于它们的气体性质的信息很少。在这里,我们表明,使用探测一氧化碳(CO)的排放与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),这五个高金属,吸收选择星系在中等红移,$z \approx 0.5-0.8$,有大分子气体质量,$M_{\rm Mol} \approx (0.6 - 8.2) \times 10^{10} \: {\rm M}_\odot$和高分子气体分数($f_{\rm Mol} \equiv \: M_{\rm Mol}/(M_\ast + M_{\rm Mol}) \approx 0.29-0.87)$。它们中等的恒星形成率(SFR),即$\approx (0.3-9.5) \: {\rm M}_\odot$ yr $^{-1}$,则意味着长的气体耗尽时间尺度,即$\approx (3 - 120)$ Gyr。在$z \approx 0.5-0.8$的高金属丰度吸收选择星系出现不同的恒星形成星系的人口在两个$z \approx 1.3-2.5$,在宇宙中的恒星形成活动的高峰期,和较低的红移,$z \lesssim 0.05$。它们相对较低的SFR,尽管有大的分子气体储层,可能表明在中等红移的恒星形成的性质,$z \approx 0.7$的过渡。
2018-03-22 astro-ph.GA
Dust Properties of 870 Micron Selected Galaxies in the GOODS-S
本文利用 ALMA 深场多波段连续谱数据研究 GOODS-S 中 57 个 870 μm 所选尘埃恒星形成星系,通过修正黑体拟合 SED 得到 β 与 T_d 的中值及二者负相关,并发现尘埃温度不随红移演化。
2023-05-10 astro-ph.GA
SCUBADive I: JWST+ALMA Analysis of 289 sub-millimeter galaxies in COSMOS-Web
本研究构建COSMOS天区289个亚毫米星系的JWST与ALMA联合样本,通过多波段测光与能谱拟合推导物理参数,分析其形态与成团性特征,揭示高红移尘埃星系的此前未知性质。
2024-08-15 astro-ph.GA
A Systematic Search for Reddest Far-infrared and Sub-millimeter Galaxies: revealing dust-embedded starbursts at high redshifts
我们提出了我们的系统搜索的最红的远红外(FIR)和亚毫米(亚毫米)星系使用的数据从赫歇尔多层河外星系巡天(HerMES)和SCUBA 2宇宙遗产调查(S2 CLS)的结果。红FIR星系是“500~ $μ$ m × 10 ~(-1)”,其光谱能量分布在赫歇尔光谱和光度成像接收器(SPIRE)的三个FIR通带上随波长增加而增加。在HerMES磁场的106.5度$^2$内,我们选择了629 500 $μ$ m。红色的亚毫米星系是“SPIRE脱落”,这是S2 CLS 850 $μ$ m数据中的突出探测,但在SPIRE波段中非常微弱或不可见。在HerMES和S2 CLS的2.98度$^2$公共区域内,我们选择了95个这样的对象。这些非常红的源可能是高红移($z\gtrsim 4$ -6)的尘埃星暴,因为它们的冷尘埃辐射的峰值被恒星形成加热到最红的FIR/亚毫米波段。500 $μ$ m Ω的表面密度为$\sim$ 8.2 deg $^{-2}$(在500 $μ$ m Ω的$\geq 20$ mJy水平),而SPIRE脱落者的表面密度为$\sim$ 19.3 deg $^{-2}$(在850 $μ$ m Ω的$\geq 5$ mJy水平)。然而,这两种类型的物体都可以跨越很宽的红移范围。使用这些领域的深射电数据,以进一步选择那些可能在最高的红移,我们发现,$z>6$候选人的表面密度是5.5度$^…
2020-06-04 astro-ph.GA hep-ex
HI content at cosmic noon -- a millimeter-wavelength perspective
该研究利用毫米波尘埃辐射与总气体质量的经验关系,反推335个星系(0.01<z<6.4)的HI含量,发现M_HI/M_H2比值无显著演化,气体消耗时间被低估2-4倍,并揭示高红移大质量HI星系数密度下降及SKA探测预期。
2024-02-09 astro-ph.GA
Sub-millimeter galaxies as progenitors of compact quiescent galaxies
在大爆炸后30亿年(红移z=2),半数最大质量的星系已经是古老的静止系统,几乎没有残余的恒星形成,并且非常紧凑,恒星质量密度至少比它们的后代低红移椭圆星系大一个数量级。关于它们是如何形成的,我们知之甚少,但是它们进化的、密集的恒星星族表明它们是在1-2 Gyr(3<z<6)的强烈、紧凑的恒星爆发中形成的。模拟表明,富含气体的主要合并可以引起这样的恒星爆发,产生致密的残余物。亚毫米选择星系(SMG)是强烈的,富含气体的恒星爆发的主要例子。一个新的,有代表性的光谱样本的紧凑的静止星系在z=2和统计上很好地理解的SMG的样本,我们表明,z=3-6 SMG是一致的是z=2静止星系的祖先,匹配它们的形成红移和它们的大小,恒星质量和内部速度的分布。假设存在进化联系,如果SMG星爆的平均占空比为42(+40/-29)Myr(与独立估计一致),那么它们的空间密度也是匹配的,这表明这些大质量星系中的大部分恒星都是在早期的恒星形成高潮中形成的。这些结果表明,宇宙中最大质量星系的形成历史是连贯的,从它们最初的恒星形成爆发,到它们作为高恒星密度星系核心的出现,再到它们作为巨型椭圆星系的最终命运。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of a dark, massive, ALMA-only galaxy at z~5-6 in a tiny 3-millimeter survey
我们报告的偶然发现的两个3毫米连续源深ALMA波段3的观测研究中红移星系的COSMOS领域。其中一个在1.3”的前景星系附近,但可能是$z_{CO}=3.329$以前未知的尘埃遮蔽恒星形成星系(DSFG),说明错误识别较短波长对应物的风险。光毫米光谱能量分布(SED)有利于灰色的$λ^{-0.4}$衰减曲线,并导致显着更大的恒星质量和SFR相比,卡尔泽蒂星爆定律,建议谨慎的祖先和后代的基础上,这些数量。另一个源在所有以前的光学/近红外/亚毫米/射电星表(“ALMA-only”)中缺失,即使在堆叠的超深光学($>29.6$ AB)和近红外($>27.9$ AB)图像中也未被检测到。使用ALMA位置作为先验揭示了堆叠IRAC 3.6+4.5、超深SCUBA 2 850 $μ$ m和VLA 3 GHz中微弱的$SNR\sim3$测量,表明源是真实的。SED是由一个大质量的$M^*=10^{10.8}$ M $_\odot$和$M_{gas}=10^{11}$ M $_\odot$,高度模糊的$A_V\sim4$,恒星形成$SFR\sim300$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$星系在红移$z=5.5\pm$ 1.1鲁棒地复制的。超小的8弧分$^{2}$调查区意味着一个大的,但不确定的贡献宇宙恒星形成率密度CSFRD(z=5)$\sim0.9\times10^{-2}$ M …
2019-09-23 astro-ph.GA
HerMES: ALMA Imaging of Herschel-selected Dusty Star-forming Galaxies
赫歇尔多层河外巡天(HerMES)已经在很宽的红移范围内发现了大量的尘埃恒星形成星系(DSFG)。对这些DSFG的详细理解受到Herschel有限的空间分辨率的阻碍。我们提出了870微米0.45”分辨率成像从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的29个HerMES DSFG与远红外(FIR)通量密度之间的最明亮的来源发现的赫歇尔和较暗的DSFG在地面上的亚毫米(亚毫米)调查。在我们的ALMA样本中,我们识别出62个低至5-sigma点源灵敏度极限的源(sigma~0.2mJy),其中6个是强透镜(显示多个图像),36个经历显著放大(mu>1.1)。为了表征ALMA源的特性,我们引入并利用uvmcmcfit,一个公开可用的马尔可夫链蒙特卡罗分析工具的透镜星系的干涉观测。我们的透镜模型暂时支持DSFG的固有数量计数,在880 um处超过8 mJy时急剧下降。近70%的Herschel源包括多个ALMA对应物,与先前的研究一致,表明在明亮的亚毫米源中多重性率很高。根据理论模型的结果以及LABOCA ECDFS亚毫米波调查中确定的较暗DSFG,我们的ALMA源彼此之间的距离比预期的要近得多。高的多重率和低的预计分离主张有利于相互作用和合并驱动巨大的排放从最明亮的DSFG以及急剧下降以上的S_880= 8 mJy。
2015-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Total Molecular Gas Masses of Planck - Herschel Selected Strongly Lensed Hyper Luminous Infrared Galaxies
报道了用绿岸望远镜(GBT)对7个普朗克和赫歇尔超亮(LIR(8- 1000 um)> 10^13Lsun)红外星系的CO(1 - 0)谱线发射的观测结果。CO(1 - 0)测量是追踪所有红移的体分子气体质量的重要工具。我们的结果严格限制了这些最明显的高z恒星形成星系的总气体含量(LIR的表观红外光度> 10^(13-14)Lsun),同时我们确认了使用LMT测量的预定红移(zCO = 1.33 - 3.26)。CO(1 - 0)谱线显示出与先前用LMT观察到的Jup = 2 - 4跃迁相似的谱线。我们报告了红外线与CO线的光度比增强,与正常的恒星形成星系相比,<LIR/L 'CO(1-0)> = 110(pm 22)Lsun(K km s^-1 pc^-2)^-1,但在高z下与已被充分研究的红外发光星系相似。我们发现平均亮度温度比<r21>= 0.93(2个源),<r31>= 0.34(5个源),<r41>= 0.18(1个源)。r31和r41值大约是SMG平均值的一半。我们估计总气体质量含量为uMH 2 =(0.9 - 27.2)x 10^11(α CO/0.8)Msun,其中u是放大因子,α CO是CO谱线光度与分子氢气质量的转换因子。快速的气体耗尽时间是,平均而言,τ = 80百万年,这揭示了蓬勃的星暴活动,并对比Gyr耗尽的时间尺度在本地,正常的恒星形成星系。
2017-11-29 astro-ph.GA
Lens Models of Herschel-Selected Galaxies From High-Resolution Near-IR Observations
我们提出了凯克-自适应光学和哈勃空间望远镜高分辨率近红外(IR)成像的500 um明亮的候选透镜系统确定的赫歇尔多层河外巡天(HerMES)和赫歇尔天体物理太赫兹巡天(H-ATLAS)。在87个具有近红外成像的候选者中,15个(~17%)显示出清晰的近红外透镜形态。我们提出了近红外透镜模型,重建和恢复基本的休息框架光学形态学性质的背景星系从12个新的系统。具有最大近红外放大因子的源也往往是最紧凑的,与从亚毫米星系的模拟和先前的透镜模型预测的尺寸偏差一致。对于四个新的来源,也有高分辨率的亚毫米地图,我们测试恒星和尘埃成分之间的差分透镜,并发现880微米的放大系数(u_880)是1.5倍以上的近红外放大系数(u_NIR),平均。我们还发现,恒星辐射的尺寸比尘埃大2倍。我们的样本的赫歇尔选择的透镜SMG的休息帧光学性质是一致的,与那些unlensed SMG,这表明,这两个群体是相似的。
2014-10-22 astro-ph.GA
The AzTEC/SMA Interferometric Imaging Survey of Submillimeter-Selected High-Redshift Galaxies
我们介绍了使用亚毫米阵列对高红移亚毫米星系进行连续干涉测量的结果,包括对COSMOS场中另外8个AzTEC 1.1mm选定源的高分辨率(光束尺寸~2 arcsec)成像,我们获得了6个可靠的(峰值S/N>5或峰值S/N>4,光束内有多波长对应物)和2个中等显著性(峰值S/N>4)探测。当与以前的检测相结合,这产生了一个无偏的样本毫米选择SMG与完整的干涉后续。有了这个样本,我们(1)凭经验证实了射电-亚毫米波关联,(2)检查样本的亚毫米波形态-包括具有多个射电对应物的亚毫米波星系的性质和对远红外物理尺度的限制,(3)找到一个非常明亮的人口的额外证据,射电暗淡的亚毫米星系,其峰值红移比以前的射电选择样本更高。特别是,这样一群高红移源的存在对星系形成的模型有着重要的影响--即使在自由的假设下,这些模型也很难解释这样的物体--以及考虑到大爆炸以来有限的时间的尘埃产生模型。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey: ALMA resolves the bright-end of the sub-millimeter number counts
我们提出了高分辨率870微米ALMA连续映射的30个明亮的亚毫米源在UKIDSS UDS领域。这些源是从SCUBA-2宇宙学遗产调查的1平方度850微米深地图中选出的,代表了该领域最明亮的源(SCUBA 2通量S_850中值=8.7+/-0.4 mJy)。在我们的30幅ALMA图中,我们检测到52个亚毫米星系(SMG)具有>4-sigma的显著性。在61+/-17%的ALMA图中,单碟源包括>=2个SMG的混合物,其中次级SMG是L_IR>10^12 Lo的超亮红外Galerkin(ULIRG)。最亮的SMG平均贡献了单碟通量密度的80+/-4%,在包含>=2个SMG的ALMA图中,次级SMG贡献了积分ALMA通量的25+/-3%。我们构建了源计数,并表明多重性在S_870>7.5mJy时将表观单皿累积计数提高了20%,在S_870> 12 mJy时提高了60%。我们将我们的样本与以前的ALMA研究较暗的SMG相结合,并表明计数是很好地描述了一个双幂律在8.5+/-0.6mJy的突破。该破裂对应的光度约为6 × 10^12 Lsol,恒星形成速率约为1000 Mo/yr。对于这些SMG的典型尺寸,在我们的ALMA数据中解析为r=1.2+/-0.1kpc,这产生了~ 100 Msol/yr/kpc 2的限制SFR密度。最后,S_870> 2 mJy SMG的数密度比从空白场计数导出的…
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Atacama Cosmology Telescope: CO(J = 3 - 2) mapping and lens modeling of an ACT-selected dusty star-forming galaxy
利用北方扩展毫米波阵列(NOEMA)CO($J = 3 - 2$)对位于$z = 2.5528$的尘埃星系ACT-S\,J 020941 +001557进行了观测。我们的空间分辨谱线数据支持的引力透镜模型的推导,从37个独立的速度通道地图使用基于像素的算法,从中我们推断出一个速度依赖的放大因子$μ\approx 7-22$与亮度加权平均值$\left<μ\right>\approx 13$。由此产生的源平面重建是一致的旋转磁盘,虽然其他情况下不能排除我们的数据。经过透镜效应的校正后,我们得到了线光度$L^{\prime}_{\rm CO(3-2)}= (5.53\pm 0.69) \times 10^{10}\,{\rm \,K\,km\,s^{-1}\,pc^{2}}$、冷气体质量$M_{\rm gas}= (3.86 \pm 0.33) \times 10^{10}\,M_{\odot}$、动力学质量$M_{\rm dyn}\,{\rm sin}^2\,i = 3.9^{+1.8}_{-1.5} \times 10^{10}\,M_{\odot}$和气体质量分数$f_{\rm gas}\,{\rm csc}^2\,i = 1.0^{+0.8}_{-0.4}$。$r_{3,1}\approx 1.6$相对于绿岸望远镜CO($J=1-0$)探测的线亮度温度比可以通过分子云的外部加热…
2019-06-03 astro-ph.GA
Molecular outflows and hot molecular core in G24.78+0.08 at sub-arcsecond angular resolution
上下文这项研究是一个大型项目的一部分,该项目旨在研究吸积和分子外流的物理学,这些物理学指向一个选定的高质量恒星形成区域的样本,这些区域显示了以前研究中的坠落和旋转证据。目标。我们希望在高角分辨率下对高质量恒星形成区G24.78+0.08中的HMC和相应的分子外流的结构和运动学进行深入研究。方法.我们进行了SMA和IRAM PdBI观测,分别为1.3和1.4毫米,灰尘和典型的高密度和分子外流示踪剂的分辨率<1”。互补IRAM 30-m 12 CO和13 CO的观测进行恢复短间距的信息的分子流出。结果朝向芯G24 A1和A2的毫米连续辐射已分别分解为3个和2个芯,并命名为A1、A1 b、A1 c、A2和A2 b。所有这些核心都在东南-西北方向排列,与该地区检测到的分子流出方向一致,这表明该地区的恒星形成的优先方向。核的质量在7 ~ 22 Msun之间,转动温度在128 ~ 180 K之间。高密度示踪剂揭示了朝向A1的2个速度分量的存在,其中一个峰值接近毫米连续谱峰值和HC HII区域的位置,并且与CH 3CN朝向该核心的速度梯度有关,而另一个峰值位于核心A1的西南部,并且与任何毫米连续谱发射峰值无关。沿外流A和13 CO平均蓝移和红移排放的位置-速度图表明,这种外流是由核心A2驱动。
2011-07-01 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
Observations of edge-on protoplanetary disks with ALMA I. Results from continuum data
我们分析了一个样本的12个HST选择的边缘上的原行星盘的发射层的垂直范围可以直接限制。我们目前ALMA高角分辨率连续图像(0.1角秒),这些磁盘在两个波长,0.89毫米和2.06毫米(分别ALMA波段7和4),补充档案波段6数据(1.33毫米)在可用的。对于大多数光源,毫米连续谱发射在垂直和径向方向上都比散射光更紧凑。在至少一个毫米波段内沿其短轴分辨六个源,提供关于毫米颗粒垂直分布的直接信息。对于样品的第二大圆盘,带7和带4之间的垂直范围的显著差异表明大颗粒的有效尺寸选择性垂直沉降。此外,在我们的样本中,唯一的I类物体显示出毫米级的耀斑。沿着主轴,所有磁盘都得到了很好的解决。其中四个在径向方向上在带7中比在带4中更大,并且三个在所有带中具有相似的径向范围。对于所有的磁盘,我们还推导出毫米亮度温度和光谱指数的地图。我们发现,磁盘可能是光学厚,尘埃排放揭示了低亮度温度在大多数情况下(<10 K)。积分光谱指数与较低倾角的盘相似。一般的辐射转移盘模型与我们的数据的比较表明,至少有3个盘与几个au(在r= 100 au处测量)的小毫米尘埃尺度高度一致。这与从散射光图像和气体管线测量中得出的更经典的h_g \sim 10 au值形成对比。这些结果证实,通过直接观测,大(毫米)颗粒受到显着的垂直沉降在原行星盘。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An ESO-SKAO Synergistic Approach to Galaxy Formation and Evolution Studies
本文探讨 ESO 光谱设施与 SKAO 协同支持星系演化研究的价值,并针对三类巡天项目提出联合利用建议。
2025-01-09 astro-ph.GA
ALMA/SCUBA-2 COSMOS Survey: Properties of X-ray- and SED-selected AGNs in Bright Submillimeter Galaxies
本研究利用AS2COSMOS亮源样本,通过SED拟合和X射线探测构建亮SMG的AGN宿主样本,发现主并合并非SMG恒星形成增强的必要条件,但对触发其中的AGN活动起关键作用。
2025-01-15 astro-ph.GA
Source structure and molecular gas properties from high-resolution CO imaging of SPT-selected dusty star-forming galaxies
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测的高J CO线($J_\mathrm{up}=6$,7,8)和相关的尘埃连续体朝向五个强透镜,尘埃,恒星形成星系(DSFG)在红移$z = 2.7$-5.7。这些星系是在南极望远镜巡天中发现的,用ALMA以$0.2''$ - $0.4''$分辨率观测。我们的高分辨率成像加上透镜放大提供了一个测量的结构和运动学的分子气体在背景星系的空间分辨率下降到千秒差距尺度。我们推导出每个星系的基于可分辨性的透镜模型,准确地再现了四个星系的观测结果。在这四个目标中,有三个显示出明显的速度梯度,其中两个可能是旋转的圆盘。我们发现,重建区域的CO发射是不太集中的区域发射尘埃连续,即使是中等激发CO线,类似于在文献中所看到的低激发跃迁。我们发现,一个给定的源的透镜放大率可以变化20-50%的线轮廓,连续谱和线之间,以及不同的CO过渡。我们应用大速度梯度(LVG)建模使用低J和高J CO线之间的表观和内在的线比。忽略这些放大率的变化会使对星系星际介质物理性质的估计产生偏差。偏差的大小因星系而异,在没有高分辨率观测的情况下不一定可以预测。
2019-01-29 astro-ph.GA
Eta Carinae & the Homunculus: Far Infrared, Sub-millimeter Spectral Lines
演化的巨型双星船底座伊塔星经历了喷发的质量损失事件,形成了复杂的双极侏儒星云,其中包含数十个太阳质量的异常富氮气体和尘埃。尽管预期气体中存在重要的分子成分,但由于远红外和强热连续区的有限获取,探测在观测上受到挑战。与赫歇尔空间天文台一起对原子和旋转分子跃迁进行了光谱调查,揭示了源自喷出物的宽发射线的丰富光谱。选定的PACS线的速度配置文件相关以及与已知的子结构:H I在中央核心; NH和弱[C II]内的侏儒;和[N II]的排放在快速移动的结构外的侏儒。我们已经鉴定了来自[O I]、H I和18个单独的轻C-和O-承载分子(包括CO、CH、CH+和OH)以及一组广泛的N-承载分子(NH、NH+、N2 H+、NH 2、NH3、HCN、HNC、CN和N2 H+)的跃迁。其中一半是新发现的,对于任何早期类型的大质量恒星环境来说都是前所未有的。从五种分子及其同位素体中估计出一个非常低的[12 C/13 C] LE 4比值。我们证明,由于强连续的非LTE效应是显着的。在碳和氧耗尽的区域,氮的增强与线的形成是一致的,反映了爆发的恒星的演化状态,有效地运输的hoc处理的材料到外层。这些结果为进一步观测和理论研究大质量恒星演化最后阶段周围极端物理和化学条件下的分子化学提供了许多机会。
2020-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Science with the Large Millimeter Telescope: a 1.1 mm AzTEC Survey of Red-$Herschel$ dusty star-forming galaxies
我们目前的LMT/AzTEC 1.1毫米观测$\sim100$明亮的高红移尘埃恒星形成星系的候选人从$\sim600\,$平方。度$Herschel$ -ATLAS调查,选择的基础上,他们的SPIRE红色远红外颜色和$S_{500μ\rm m}=35-80$ mJy。利用有效的$θ_{\rm FWHM}\approx9.5\,$角秒分辨率,我们的观测结果表明,至少有9%的目标会进入具有SNR $\geq 4$成员的多个系统。如数据所示,如果一些未探测到的目标被视为多个,则多个系统的比例增加到$\sim23\,$百分比(或更多)。结合新的AzTEC和去混$Herschel$测光,我们得到光度红移,红外光度和恒星形成率。多重系统和单重系统的中位红移与$(z_{\rm med}\approx3.6)$相似,但后者的红移分布偏向更高的红移。在阿兹台克的来源中,$\sim85\,$的百分比为$z_{\rm phot}>3$,而$\sim33\,$的百分比为$z_{\rm phot}>4$。这对应于$\sim3\times10^{-7}\, \textrm{Mpc}^{-3}$的$4<z<6$的红外源空间密度的下限,对$\gtrsim 8\times10^{-4}\, \textrm{M}_\odot \textrm{yr}^{-1} \textrm{Mpc}^{-3}$的模糊恒星形成有贡献。…
2021-06-07 astro-ph.GA
A massive HI-absorption-selected galaxy at $z\approx2.356$
利用VLA和ALMA探测HI选择的星系DLA1020+2733g,发现其分子气体质量巨大,金属丰度高,恒星形成率低,推测为冷旋转盘星系。
2025-02-26 astro-ph.GA
On the Effects of Self-Obscuration in the (Sub-)Millimeter Spectral Indices and Appearance of Protostellar Disks
在本文中,我们探讨了自遮蔽的影响,在原恒星盘径向降低的温度梯度和较冷的中平面。我们的动机是最近的报告,解决黑暗的车道(“汉堡包”)和(分)毫米光谱指数系统低于ISM值的光学薄灰尘$α_{\rm ISM} =3.7$。我们探讨了几个模型网格,缩放盘质量和不同的倾斜角$i$和观察频率$ν$从VLA Ka波段($\sim 37$ GHz)ALMA波段8($\sim 405$ GHz)。我们还考虑了降低指数的影响(分)毫米粉尘不透明度幂律$β$从1.7到1。我们发现,磁盘质量的分布范围$M_{\rm disk} = 0.01-2~M_\odot$需要重现所观察到的光谱指数的分布,并假设一个固定的$β=1.7$给出更好的结果比$β=1$。如文献中某些来源所报道的,也需要广泛分布的椎间盘肿块才能产生某些$α<2$病例。当选定的观测频率对光学厚模型盘的温度结构的适当变化进行采样时,自然会出现这种极低的光谱指数。我们的研究结果表明,原恒星盘质量往往被低估的$> \times10$,并与最近的流体动力学模拟。虽然我们不排除在短的原恒星时间尺度内发生一些晶粒生长的可能性,但我们得出结论,需要考虑到自遮蔽。
2018-10-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Discovery of a New Massive Molecular Gas Component Associated with the Submillimeter Galaxy SMM J02399-0136
我们提出了CO(1-0),CO(3-2),和CO(7-6)的观测使用绿岸望远镜(GBT)和阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)的z=2.8亚毫米星系SMM J 02399 -0136。这是第一个被发现的亚毫米选择星系,并且仍然是该类星系的原型,包括几个大质量和活跃的成分的合并,包括一个类星体光度AGN和一个高度模糊的,富含气体的星暴,分布在~25 kpc的范围内。GBT CO(1-0)线剖面由两个分离约600 km/s的不同速度分量组成,表明存在以前未被识别的分子气体的新组分。ALMA的CO(3-2)观测表明,这个新的成分,命名为W1,与一个从活动星系核向西延伸13 kpc的大的伸展结构有关。在ALMA CO(7-6)数据中没有检测到W1,这意味着这种气体的CO激发比中心的恒星爆发区域低得多,而中心的恒星爆发区域是明亮的CO(7-6)。W1的分子气体质量约占系统中总分子气体质量的30%,取决于CO-到-H_2的转换因子。W1可以说是一个合并残留物;或者,它可能是与活动星系核相关的大量分子外流,或者可能是流入的富含金属的分子气体为正在进行的活动提供燃料。
2018-05-18 astro-ph.GA
ALMA Imaging and Gravitational Lens Models of South Pole Telescope-Selected Dusty, Star-Forming Galaxies at High Redshifts
南极望远镜已经发现了一百个引力透镜、高红移、尘埃、恒星形成星系(DSFG)。我们给出了47个z=1.9-5.7的DSFG样品的0.5”分辨率870 um Atacama大型毫米/亚毫米阵列成像,并构建了这些源的引力透镜模型。我们的可测量性为基础的镜头建模结合了几个来源的残余干涉校准的不确定性,使我们能够正确地考虑噪声的观察。至少有70%的源被前景星系强烈透镜化(mu_870um > 2),中值放大倍数mu_870um = 6.3,延伸到mu_870um > 30。我们比较的内在尺寸分布的强透镜源的类似数量的unlensed DSFG,并发现没有显着差异,尽管放大倍率和内在源的大小之间的偏差。这可能表明DSFG的真实尺寸分布相对较窄。我们使用的源的大小来限制的波长,在尘埃光学深度是统一的,并发现这个波长与尘埃温度。这种相关性导致了尘埃质量估计值与使用该波长的单一值估计值相比的2倍差异。我们研究了[CII]线和远红外光度之间的关系,发现在低红移恒星形成星系中发现的[CII]L_FIR比和Sigma_FIR之间的相关性也适用于高红移星系,并且在Sigma_FIR中至少高出两个数量级。这进一步证明了红外发射区的致密性是确定“[CII]赤字”的控制参数的说法。"
2016-04-19 astro-ph.GA
Hidden giants in JWST's PEARLS: An ultra-massive z=4.26 sub-millimeter galaxy that is invisible to HST
本研究通过多波段分析发现z=4.26处的超大质量暗化星系850.1,揭示了基于短波长成像的z>3星系巡天存在严重不完整性。
2023-06-28 astro-ph.GA
Fragmentation and disk formation during high-mass star formation: The IRAM NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) large program CORE
目标:我们的目标是了解碎片以及磁盘的形成,外流的产生和化学过程中的大质量恒星形成的空间尺度上的个人核心。研究方法:利用IRAM北方扩展毫米波阵列(NOEMA)和30米望远镜,我们在IRAM大型项目CORE中观测到了20个距离小于5.5kpc、光度大于10^4 Lsun的著名大质量恒星形成区样品的1.37 mm连续谱和高角分辨率(~ 0.4“)谱线发射。结果:介绍了CORE的总体调查范围、选择样本、观察设置和主要目标。科学上,我们专注于毫米连续辐射的尺度上的顺序为1000 AU。我们检测到强大的毫米连续发射从所有地区,主要是由于冷尘埃的排放。样品的碎裂性质是多样的。我们看到了极端的情况,一些区域由一个高质量的核心主导,而另一些区域则分裂成多达20个核心。最小生成树分析发现,在尺度上的热牛仔裤长度或更小的顺序,表明湍流破碎是不太重要的热重力破碎的碎片。高度碎片化与奇异区域的多样性可以通过改变初始密度结构和/或不同的初始磁场强度来解释。结论:在角分辨率极限附近发现了观察到的最小的芯之间的分离,这表明进一步的碎裂可能发生在更小的空间尺度上。CORE项目及其众多的谱线探测将解决大质量恒星形成领域的一系列重要物理和化学问题。
2018-05-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The redshift distribution of dusty star forming galaxies from the SPT survey
我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在第一周期确定光谱红移的高红移尘埃恒星形成星系(DSFG)的1.4毫米连续辐射在南极望远镜(SPT)的调查选择。我们提出了ALMA 3毫米光谱扫描84- 114 GHz之间的15个星系和有针对性的ALMA 1毫米观测另外八个源。我们对CO、[CI]、[NII]、H_2O和NH_3的观测得到了30条新的谱线。我们进一步提出了APEX [CII]和CO mid-J观测7个源,其中只有一条线被检测到的光谱扫描数据从ALMA周期0或周期1。我们结合新的观测与以前公布的和新的毫米/亚毫米线和测光数据的SPT选择DSFG研究它们的红移分布。合并后的数据产生了39个来自分子线的光谱红移,成功率> 85%。我们的样本代表了当今同类数据中最大的数据集,并且在所有高z DSFG的红移调查中具有最高的光谱完整性。红移分布的中位数是z=3.9+/-0.4,我们样本中最高的红移源位于z=5.8。我们讨论如何选择我们的源影响红移分布,重点是源的亮度,选择波长,和强引力透镜。我们修正了引力透镜的影响,得到了1.4mm选择源的红移分布,其红移中值为z=3.1+/-0.3。与文献中较短波长下的红移分布比较,我们发现选择波长影响红移分布的形状。
2016-03-16 astro-ph.GA
The dust and [CII] morphologies of redshift ~4.5 sub-millimeter galaxies at ~200pc resolution: The absence of large clumps in the interstellar medium of high-redshift galaxies
本文介绍了ALMA波段7的深高分辨率(0.03”,200 pc)观测结果,包括从ALESS和AS 2UDS巡天中选取的四个$z\sim4.4-4.8$亚毫米星系(SMG)的尘埃连续体和[CII] $\lambda157.7μ$ m辐射。数据表明,休息帧160 $μ$米(观察到345 GHz)的灰尘排放是一致的,三个源的千秒差距尺度上的平滑形态。其中一个源UDS 47.0显示出明显的亚结构,但这也与平滑形态一致,正如模拟所示,当在高角分辨率(0.03”)和这些观测深度($σ_{345\text{GHz}} \sim27-47μ$ Jy束$^{-1}$)下观察时,平滑指数盘可以出现团块状。四个SMG是明亮的[CII]发射体,我们从高分辨率数据中提取[CII]光谱,并恢复$\sim20-100$ %的[CII]通量和$\sim40-80$ %的尘埃连续发射,与以前的低分辨率观测相比。当逐渐减小到0.2”分辨率时,我们的图恢复了连续发射的$\sim80-100$ %,表明$\sim200$ pc尺度上分辨出了发射的$\sim60$ %。我们发现,在高红移星系的[CII]发射的空间扩展比静止帧160 $μ$ m尘埃连续的$1.6\pm0.4$的一个因素。通过考虑$L_{\text{[CII]}}$ / $L_{\text{FIR}}$比率作为恒星形成率表面密度($Σ_{\text{SFR}}…
2018-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Remarkably high mass and high velocity dispersion of molecular gas associated with a regular, absorption-selected type-I quasar
本文利用NOEMA对Z=2.63的类星体J 0015 +1842进行了3毫米波段的观测。我们的数据显示,通过高斯CO(3-2)线追踪的分子气体具有非常大的速度色散(半高宽=1010+/-120 km/s),对应的总分子质量为MH 2 ~(3.4-17)x10^10 Msun,取决于所采用的CO到H2的转换因子α CO =(0.8-4.0)Msun(km/s pc^2)^-1。假设3毫米波段的连续辐射是热辐射,我们就可以推导出尘埃质量的数量级为M尘埃~ 5 × 10^8 M太阳。J 0015 +1842位于红外线与CO线光度图中的分子气体富集区,介于主序星和亚毫米星系的主轨迹与大多数其他活动星系核的主轨迹之间。虽然CO线的速度色散很大,表明这是一个合并系统,但从它的UV-光谱可以观察到J 0015 +1842是一个规则的、只有非常适度的尘埃红化(Av~0.3-0.4)的I型类星体,由此我们推断超大质量黑洞的质量约为MBH~ 6 × 10^8 Msun。我们认为,J 0015 +1842是在星系演化阶段观察到的,在这个阶段,一个大规模的合并带来了大量的气体,流向一个活跃的超大质量黑洞(类星体)。虽然宿主仍然含有大量的尘埃和高速分散的分子气体,但类星体已经为观测者扫清了道路,可能是通过最近对同一物体的光学观测所揭示的强大外流。高角分辨率观测这个系统和类似的系统}应该有助于更好地确定类星体…
2021-05-05 astro-ph.GA
The ALMA REBELS Survey: The Dust-obscured Cosmic Star Formation Rate Density at Redshift 7
宇宙尘埃是塑造星系演化及其观测特征的重要组成部分。尘埃在早期宇宙中积累的速度有多快仍然是一个悬而未决的问题,需要在(亚)毫米波长下进行深入观测才能解决。在这里,我们使用阿塔卡马大型毫米阵列观测45个星系的再电离时代明亮发射线调查(REBELS)及其试点计划,旨在针对[CII]和尘埃排放的紫外选择星系在$z\sim7$,调查的尘埃含量高红移星系通过堆叠分析。我们发现,遮蔽恒星形成的典型分数$f_\mathrm{obs} = \mathrm{SFR}_\mathrm{IR} / \mathrm{SFR}_\mathrm{UV + IR}$取决于恒星质量,类似于在较低的红移观察到的,和范围从$f_\mathrm{obs} \approx 0.3 - 0.6$与$\log_{10}\left(M_\star / M_\odot\right) = 9.4 - 10.4$星系。我们进一步采用文献中的$z\sim7$恒星质量函数,从REBELS巡天数据中提取了被遮蔽的宇宙恒星形成率密度(SFRD)。我们的研究结果表明,在$3\lesssim z \lesssim 7$之间的SFRD只有适度的减少,在$z\sim7$,尘埃遮蔽的恒星形成仍然贡献了$\sim30\%$。虽然我们广泛地讨论了潜在的警告,我们的分析强调了尘埃遮蔽的恒星形成的持续重要性,甚至进入了再电离时代。
2022-11-09 astro-ph.GA
The redshift and star formation mode of AzTEC2: a pair of massive galaxies at $z=4.63$
我们结合阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和NOEMA扩展毫米阵列(NOEMA)的观测,以评估红移和研究AzTEC 2中的恒星形成条件:宇宙场中最亮的亚毫米星系(SMG)之一($S_{\rm 1.1mm}=10.5\pm1.4$ mJy)。我们的高分辨率观测证实,AzTEC 2分裂成两个组成部分(即AzTEC 2-A和AzTEC 2-B),我们检测到[C $\,$ II]和$^{12}$ CO(5 $\to$ 4)线发射,这意味着AzTEC 2-A(AzTEC 2-B)的红移为$4.626\pm0.001$($4.633\pm0.001$),并排除了以前与$z\sim1$星系的关联。我们使用$^{12}$ CO(5 $\to$ 4)线发射并采用典型的SMG类气体激发条件来估计分子气体质量,对于AzTEC 2-A,其为$M_{\rm gas}(α_{\rm CO}/2.5)=2.1\pm0.4 \times10^{11}{\rm M}_\odot$,而对于AzTEC 2-B,其为四分之一。以AzTEC 2-A($1920\pm100 \,M_\odot{\rm \, yr}^{-1}$)和AzTEC 2-B($710\pm 35\,M_\odot{\rm \,yr}^{-1}$)的红外衍生恒星形成率,它们都将消耗$(30-200)\,$ Myr内现有的天然气储备。我们发现的证据…
2020-01-20 astro-ph.GA
SCUBA-2 Ultra Deep Imaging Eao Survey (Studies) III: Multi-wavelength properties, luminosity functions and preliminary source catalog of 450-$μ$m-selected galaxies
我们构建了一个SCUBA-2 450- $μ$米地图在COSMOS领域,覆盖面积为300弧分$^{2}$,并达到1 $σ$噪声水平为0.65毫焦耳在最深的区域。我们提取256个源检测到450 $μ$ m的信噪比$>$ 4.0和分析其多波长对应的物理特性。我们发现,大多数的来源是在$z\lesssim3$,与$z = 1.79^{+0.03}_{-0.15}$的中位数。根据恒星的总形成率(SFR)和恒星质量($M_{\ast}$),大约有$35^{+32}_{-25}$ %的源星系被归类为星暴星系。通过对远红外光谱能量分布的拟合,我们发现我们的450- $μ$ m选样品具有很宽的尘埃温度范围(20 K-$ \lesssim T_{\rm d} \lesssim$-60 K),中值为${T}_{\rm d} = 38.3^{+0.4}_{-0.9}$ K。在$z<3$上,对于$L_{\rm IR}$ > $10^{12}$ $\rm L_\odot$的源,我们没有发现尘埃温度的红移演化。然而,我们发现一个适度的相关性,尘埃温度的增加与偏离SFR-PDMATHAMT关系。尘埃温度的增加也与光学形态有关,这与亚毫米星系中合并引发的星爆一致。我们的星系并没有表现出在本星系宇宙中观察到的紧密的IRX- $β_{\rm UV}$相关性。我们构建了我们的450- $μ$ m源的红外光度函数,并测量…
2020-03-08 astro-ph.GA
Resolving the Interstellar Medium at the Peak of Cosmic Star Formation
本研究利用ALMA在1-5 kpc尺度上绘制高红移星系的分子气体与尘埃连续谱,揭示其分布差异,证明ALMA能解析早期宇宙星际介质结构,但观测解释需更谨慎。
2018-10-10 astro-ph.GA
An ALMA view of 11 Dusty Star Forming Galaxies at the peak of Cosmic Star Formation History
我们提出了11个主序列DSFG的ALMA视图,(亚)毫米选择在GOODS-S领域,并在光谱上证实是在宇宙SFH(z = 2-3)的峰值。我们的研究结合了星系SED与ALMA连续谱和CO光谱发射的分析,通过使用ALMA科学档案产品在最高的空间分辨率目前可用于我们的样本(< 1 arcsec)。我们包括星系的多波段图像和测光(在光学,无线电和X射线),以调查尘埃,气体和恒星成分之间的相互联系,并最终存在AGN。我们使用多波段的大小和形态,以获得洞察的过程,导致星系的演化,例如气体凝聚,恒星形成,活动星系核反馈。这11个DSFG在亚毫米量级非常紧凑(中值r(ALMA)= 1.15kpc),而光发射扩展到更大的半径(中值r(H)/r(ALMA)= 2.05)。CO线揭示了分子气体旋转圆盘的存在,但我们不能排除相互作用和/或分子流出的存在。需要更高(光谱和空间)分辨率的图像,以便从可能的情景中解脱出来。大多数星系都处于压缩阶段,当气体冷却并落入星系中心时,为恒星形成的尘埃爆发和不断增长的核心提供燃料。我们预计这些DSFG是大质量静止星系的高z星形成对应物。在三个星系的CO排放的一些功能是暗示即将/正在进行的活动星系核反馈,这被认为是触发从恒星形成盘ETG的形态转变。
2021-08-12 astro-ph.GA
A 100 Mpc$^2$ structure traced by hyperluminous galaxies around a massive $z$ = 2.85 protocluster
本研究利用SCUBA-2、NOEMA和ALMA观测z=2.85的HS1549+19原星系团,发现亮亚毫米波星系示踪了大尺度薄饼状结构,其总恒星形成率极高,或正形成现今宇宙级大质量星系团。
2024-06-24 astro-ph.GA
Modeling the connection between ultraviolet and infrared galaxy populations across cosmic times
使用唯象的方法,我们自洽模型的红移演化的紫外(UV)和红外(IR)的光度函数在宇宙时间,以及一系列的观察到的红外特性的UV选择的星系人口。这个模型是2SFM(2 star-formation modes)形式主义的延伸,它是基于观测到的恒星形成星系的“主序列”,即恒星质量和恒星形成率(SFR)之间的强相关性,以及恒星形成过量的次级星爆。来自年轻大质量恒星的紫外光和尘埃再处理后的红外辐射之间的平衡是根据衰减(下文中红外过量的IRX)和恒星质量之间的经验关系建模的,假设在这个关系附近的散射为0.4x。我们得到了一个很好的整体协议与测量的红外光度函数z~3和紫外光度函数z~6,并表明,散射的IRX-M关系是强制性的再现这些可观的。我们还自然地再现了在L $_{\rm UV}>$ 10 $^{9.5}$ L $_\odot$处观察到的平均IRX和UV光度之间的平坦关系。最后,我们进行预测的UV属性和IR选定的样品的可探测性,反之亦然,并讨论在未来十年的UV静止帧和亚毫米调查的背景下的结果。
2014-05-06 astro-ph.GA
Evidence of Extended Dust and Feedback around z$\approx$1 Quiescent Galaxies via Millimeter Observations
利用SPT和ACT毫米波数据堆叠,测量z≈1静止星系周围tSZ和尘埃轮廓,发现延伸信号,并估算热能与尘埃质量,揭示AGN反馈作用及超线性尘埃-恒星质量关系。
2023-06-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cospatial Star Formation and Supermassive Black Hole Growth in $z \sim 3$ Galaxies: Evidence for In-situ Co-evolution
本文给出了$z \sim 3$上三个活动星系核(AGN)中超大质量黑洞(SMBH)生长点相对于其宿主中强烈恒星形成区的亚kpc定位。这些活动星系核选自Karl G. Jansky甚大阵(VLA)和Atacama大型毫米/亚毫米阵(ALMA)在HUDF和COSMOS的观测,厘米射电辐射追踪恒星形成和活动星系核,尘埃的亚/毫米辐射追踪几乎纯恒星形成。我们需要无线电发射$\geqslant5\times$比与亚/毫米恒星形成相关的水平更明亮,以确保无线电发射是活动星系核主导的,从而允许活动星系核和恒星形成独立的本地化。在这三个星系中,活动星系核都位于富含气体、高度模糊、强烈的核恒星形成的致密区域内,$R_e = 0.4-1.1$为kpc,平均恒星形成速率为$\simeq100-1200$ $M_\odot$ yr $^{-1}$。如果当前的恒星形成事件在其宿主$\simeq 0.2$ Gyr的恒星质量加倍时间内以这样的速率持续下去,那么新形成的恒星质量将在中心kpc区域内达到$10^{11}$ $M_\odot$的量级,同时与SMBH的显著增长同步。这是一致的图片,在现场银河隆起和SMBH的形成。这项工作证明了VLA和ALMA观测的独特互补性,可以明确地将活动星系核和恒星形成的位置精确到$\simeq30$ mas,对应于$z = 3$的$\simeq 230$ pc。
2018-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA