ALMA observations of lensed Herschel sources : Testing the dark-matter halo paradigm
随着广域亚毫米巡天的出现,大量的高红移引力透镜尘埃恒星形成星系(DSFG)被发现。由于简单的候选透镜源在这样的调查,确定为那些与$S_{500μm} > 100$ mJy的选择标准,与选择功能的建模相关的不确定性被删除。这些属性的组合使亚毫米测量成为强透镜统计研究的理想选择。我们进行了一项试点研究的透镜统计的亚毫米选定的来源,使观察与阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)的样本强透镜源进行了调查与赫歇尔空间天文台。我们试图再现的图像分离的透镜源的分布,使用从一个数值模拟,其中包含暗物质和重子的晕质量函数。我们使用了三种不同的密度分布,一种是基于对EAGLE模拟中形成的晕的分析拟合,另一种是之前在透镜研究中使用过的两种密度分布(奇异等温球(SIS)和SISSA)。我们发现,我们可以重现所观察到的分布与所有三个密度分布,只要我们强加了一个上质量过渡的$\sim$ $10^{13} M_{\odot}$的SIS和SISSA模型,我们假设的密度分布可以表示为NFW的配置文件。我们表明,我们将需要一个样本的$\sim$ 500透镜源之间的密度分布,这是实际的赫歇尔调查中的透镜源的预测数量进行区分。
2018-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Investigation of mass substructure in gravitational lens system SDP.81 with ALMA long-baseline observations
利用ALMA长基线观测研究SDP.81引力透镜系统中的低质量暗物质晕子结构,发现多极项与大质量子晕的透镜特征相似,但未发现先前报告的子晕证据,指出需改进模型以避免误判。
2025-09-03 astro-ph.GA
The clustering of submillimeter galaxies detected with ALMA
以前测量亚毫米星系(SMG)聚集的研究是基于他们对单碟探测源的测量,找到了强聚集的证据。然而,ALMA已经揭示,由于这些仪器的粗糙的角分辨率,单碟源可以由多个源组成。这意味着从单碟调查推断的聚类可能被高估。在这里,我们基于ALESS调查测量SMG的聚类,这是LABOCA ECDFS亚毫米波调查(LESS)中先前确定的来源的ALMA后续行动。我们提出了一种方法来测量聚类的ALMA源,以前已经确定使用单碟望远镜,基于前向建模的单碟和ALMA观测。我们限制上限的中等质量的晕托管SMG在$1<z<3$,发现$M_{\rm{halo}}\leq2.4\times10^{12}\,\rm\,M_{\odot}$的SMG与通量密度$S_{870}\geq4.0\,$ mJy,这是至少$3.8^{+3.8}_{-2.6}$倍低于推断的质量的基础上单独的LESS源的聚类。这表明,基于单碟观测的SMG集群的强度被高估了,因此SMG可能是由暗物质晕承载的,其质量比以前估计的要小。通过将我们的模型外推到$S_{870}\geq1.2\,\rm\,$ mJy的通量密度,我们发现这样的SMG居住在中等质量$M_{\rm{halo}}\leq3.2\times10^{11}\,\rm\,M_{\odot}$的晕中。我们的结论是,只有最明亮的($S_{870}\gtrsim5-6\,\rm\,$ mJy)SMG将…
2020-10-02 astro-ph.GA
Evidence of extended cold molecular gas and dust halos around $\mathbf{z\sim2.3}$ Extremely Red Quasars with ALMA
大尺度外流被认为是星系演化的一个重要机制。我们可以通过研究当前的星系外流及其在星系中的影响,或者通过研究过去的外流对星系周围气体的影响来确定这些外流的影响。在这项工作中,我们使用ALMA检查了z为$\sim$ 2.3的15个极红类星体(ERQ)的CO(7-6)、[CI]\、($^{3} \rm P_{1} \rightarrow {\rm ^3 P}_{0}$)、H $_2$ O 2 $_{11}$ --2 $_{02}$和尘埃连续谱发射。通过研究单个源和叠加发射的径向表面亮度分布,我们探测到CO(7-6),[CI](2-1)和尘埃连续体中$\sim$ 14 kpc尺度的扩展冷气和尘埃发射。这是第一次,大量的分子气体的存在下检测到大型,环星系中尺度的类星体周围的宿主星系使用[CI]扩展发射。我们估计这些晕的尘埃和分子气体质量为10 $^{7.6}$和10 $^{10.6}$ M $_\odot$,表明这些极端类星体周围存在着重要的尘埃和分子气体储集层。通过估计这种气体通过分子气体流出(7-32百万年)到达这些距离的时间尺度,我们得出结论,这些晕是过去活动星系核或星暴活动的遗迹,而不是当前极端类星体活动的影响。
2022-12-08 astro-ph.GA
Outflows and extended [CII] halos in high redshift galaxies
最近堆积的ALMA观测显示,$z\approx 6$的正常恒星形成星系被扩展的($\approx 10\,\mathrm{kpc}$)[CII]发射晕所包围,这是最先进的放大模拟所无法预测的。我们提出了一个模型,其中这些晕是超新星驱动的冷却外流的结果。我们的模型包含两个自由参数,外流质量加载因子,$η$,和母星系暗物质晕圆速度,$v_c$。外流模型成功地匹配所观察到的[CII]表面亮度轮廓,如果$η= 3.20 \pm 0.10$和$v_c = 170 \pm 10{\,\rm km\,s^{-1}}$,对应于一个动态质量的$\approx 10^{11}\, \mathrm{M}_\odot$。预测的流出率和流速范围分别为$128 \pm 5 \,\mathrm{M}_\odot {\rm yr}^{-1}$和$300-500 {\,\rm km\,s^{-1}}$。我们的结论是:(a)扩展晕可以由冷却流出产生;(b)大的$η$值与恒星爆发驱动的流出勉强一致,但它可能表明来自活动星系核的额外能量输入;(c)[CII]晕的存在需要星系$f_{\rm esc} \ll 1$的电离光子逃逸分数。该模型也可以很容易地应用到个别高$z$星系,如观察到的,例如,ALMA ALPINE的调查已经开始。
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
An ALMA survey of the SCUBA-2 Cosmology Legacy SurveyUKIDSS/UDS Field: Halo Masses for Submillimetre Galaxies
我们对大量高分辨率、干涉识别的亚毫米星系(SMG)样本的空间聚集进行了分析。我们测量了UKIDSS超深巡天中约350个SMG在$z=1.5-3$红移范围内的投影互相关联函数,利用一种方法,通过采样它们的全概率分布函数,将SMG和互相关星系的红移测量中的不确定性结合起来。通过测量SMG的绝对线性偏置,我们得到了$\log_{10}(M_{\rm halo}[{h^{-1}\,\rm M_{\odot}}])\sim12.8$的晕质量,没有证据表明晕质量随红移的演化,这与以前的一些工作相反。从考虑模型的晕质量增长率,我们预测,SMG将驻留在质量$\log_{10}(M_{\rm halo}[{h^{-1}\,\rm M_{\odot}}])\sim13.2$在$z=0$的晕,符合预期的大多数$z=1.5-3$ SMG将演变成今天的球状星系。最后,比较模型的恒星晕质量比,我们表明,SMG可能对应的系统,是最有效的转换成恒星的气体储存。我们将它们与晕中气体冷却的简单模型进行比较,该模型表明SMG人口的独特性质,包括其高水平的恒星形成和红移分布,是SMG成为最大质量星系的结果,这些星系仍然能够从周围的星系内介质中吸积冷气体。
2021-02-24 astro-ph.GA
MUSE-ALMA Haloes XIV: The ALMA Large Programme Data Release
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE));Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);CSIRO Space and Astronomy(CSIRO空间与天文学部);Aix Marseille Univ.(艾克斯-马赛大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire d’Astrophysique de Marseille(马赛天体物理实验室);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(莱布尼茨波茨坦天体物理研究所(AIP));Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA)(马克斯·普朗克天体物理研究所(MPA));Observatoire Astronomique de Strasbourg(斯特拉斯堡天文台)
该研究通过ALMA观测表征79个z~0.5星系的分子气体,测量质量、运动学和气体分数,以量化分子气体作用、表征气体流动并普查凝聚重子,为重子循环提供见解。
2026-10-08 astro-ph.GA
ALMA Detection of Extended Millimeter Halos in the HD 32297 and HD 61005 Debris Disks
我们提出了ALMA 1.3毫米(230 GHz)的HD 32297和HD 61005碎片盘,两个最具标志性的碎片盘,由于其戏剧性的后掠翼在散射光图像中看到的意见。这些观测分别实现了HD 32297和HD 61005的14和13 $μ$ Jy光束$^{-1}$的灵敏度,并提供了迄今为止这两个系统在毫米波长下的最高分辨率图像。通过采用MCMC建模方法,我们确定,这两个磁盘是最好的描述由一个广泛的($ΔR/R> 0.4$)的星子带与上升的表面密度梯度,和急剧下降的外晕与散射光磁盘对齐的两个组件的模型。小行星带的内外边缘分别位于HD 32297的$78.5\pm8.1$ AU和$122\pm3$ AU,HD 61005的$41.9\pm0.9$ AU和$67.0\pm0.5$ AU。晕分别延伸到$440\pm32$ AU和$188\pm8$ AU。我们还检测到$^{12}$ CO J $=2-1$气体排放从HD 32297共处的尘埃连续。这些新的ALMA图像提供了观测证据,表明更大的毫米级颗粒也可能填充这两个磁盘的扩展晕,以前认为这两个磁盘仅由小的微米级颗粒组成。我们讨论了这些结果的影响,潜在的非对称碎片盘的成形和雕刻机制。
2018-12-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
MUSE-ALMA Haloes X: The stellar masses of gas-rich absorbing galaxies
本研究利用MUSE-ALMA Haloes巡天数据,通过HST成像和SED拟合测量吸收星系的质量,发现其质量范围广且与CGM氢柱密度呈反相关,为星系演化提供关键约束。
2024-02-05 astro-ph.GA
The ALPINE-ALMA [CII] Survey: Size of Individual Star-Forming Galaxies at z=4-6 and their Extended Halo Structure
本文给出了ALMA早期CII大型研究计划(ALPINE)中4 - 6个z=4-6的恒星形成星系中[CII] 158 μ m谱线发射气体的物理范围。利用指数轮廓拟合,我们测量了单个星系的[CII]线的有效半径(r_e,[CII]),并将它们与哈勃空间望远镜图像的静止坐标系紫外线(UV)连续谱(r_e,UV)进行了比较。有效半径r_e,[CII]超过r_e,UV约2-3倍,r_e,[CII]/r_e,UV的比值随M_star的增大而增大。我们没有发现强有力的证据表明,[CII]线,休息帧UV,和FIR连续总是位移超过~ 1-kpc尺度。我们确定30%的孤立ALPINE源具有超过10 kpc尺度的扩展[CII]分量,在4.1 $σ$ -10.9 $σ$处检测到,超出了静止帧UV和远红外(FIR)连续谱的大小。其中一个物体具有高达~10-kpc的暂定旋转特征,其中3D模型拟合显示旋转[CII]-气体盘比静止帧UV发射区域大4倍。具有扩展[CII]线结构的星系与没有扩展[CII]线结构的星系相比,具有更高的恒星形成率(SFR)、恒星质量(M_star)、更低的Lya等效宽度和更多的蓝移(红移)静止坐标系UV金属吸收(Lya线)。虽然我们不能排除对发光天体的选择偏好可能是造成这种趋势的原因,但恒星形成驱动的外流也解释了所有这些趋势。更深入的观测对于测试扩展的[CII]线结构是否普遍存在于高z恒…
2020-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
MUSE-ALMA Haloes VIII: Statistical Study of Circumgalactic Medium Gas
环星系介质(CGM)中气体和金属的分布对星系的演化起着至关重要的作用。MUSE-ALMA Halos调查结合了MUSE,ALMA和HST观测,以限制CGM中多相气体的性质以及与吸收中探测的气体相关的星系。本文分析了与32个强\ion{H}{i} $α$吸收体有关的星系在红移$0.2 \lesssim z \lesssim 1.4$处的性质.我们在$\pm 500$ \kms中检测到79个星系\!我们19个MUSE领域的吸收器。这些关联星系的物理距离为5.7千秒差距,恒星形成率低至$0.1$ \Moyr。大量的关联星系使我们能够在$Δv$和$b$平面上绘制它们的物理分布图。在以前研究的基础上,我们研究了这些相关星系的物理和星云特性,并发现以下内容:i)27/32的吸收体有对应的星系,超过50%的吸收体有两个或更多的关联星系,ii)吸收体的\ion{H}{i}柱密度与撞击参数反相关(维里半径缩放)的最近的星系,如预期从模拟,iii)相关星系的金属量通常大于吸收剂金属量,在较大的影响参数减少。很明显,虽然强\ion{H}{i}吸收体通常与多个星系有关,但我们可以用它们来统计CGM中的气体和金属分布。
2022-12-02 astro-ph.GA
MUSE-ALMA Halos V: Physical properties and environment of z < 1.4 HI quasar absorbers
我们目前的MUSE-ALMA晕,低红移星系(z < 1.4),目前包括14个强HI吸收在5个类星体领域的环银河系介质(CGM)的正在进行的研究结果。我们检测到43个星系与吸收器下降到恒星形成率(SFR)的限制为0.01-0.1太阳质量/年,发现在碰撞参量(b)的250千秒差距从类星体的视线。排除目标吸收体,我们报告了89%的高检测率,并发现大多数吸收系统与星系对或星系群(3至11个成员)有关。我们注意到,具有最小碰撞参量的星系不一定在速度空间中最接近吸收气体。使用多波长数据集(UVES/HIRES,HST,MUSE),我们结合金属和HI柱密度,允许推导的下限中性气体金属丰度以及发射线诊断(SFR,金属丰度)的电离气体在星系中。我们发现,成组的关联星系遵循N(HI)- b和W_r(2796)- b的正则关系,在参数空间中定义了一个区域,在该区域以下没有发现吸收体。当测量关联星系的ISM时,其金属丰度高于吸收体的金属丰度极限。总之,我们的研究结果表明,复杂的群体环境的CGM的物理特性将受益于将各个吸收组件的运动学与每个星系成员相关联。
2019-12-18 astro-ph.GA
MUSE-ALMA Halos VI: Coupling Atomic, Ionised & Molecular Gas Kinematics of Galaxies
我们目前的结果MUSE-ALMA晕,正在进行的研究环星系介质(CGM)的星系($z \leq$ 1.4)。使用多相观测,我们探测的中性,电离和分子气体的子样本包含6个吸收体和9个相关的星系在红移范围$z \sim 0.3-0.75$。在这里,我们给出了一个新的CO检测星系Q2131-G1($z=0.42974$)的深入分析,同时提供严格的质量和耗尽时间限制的未检测到的星系。Q2131-G1与一个具有$\textrm{log}(N_\textrm{HI}/\textrm{cm}^{-2}) \sim 19.5$和$\textrm{log}(N_{\textrm{H}_2}/\textrm{cm}^{-2}) \sim 16.5$柱密度的吸收体有关,恒星形成率为$\textrm{SFR} = 2.00 \pm 0.20 \; \textrm{M}_{\odot} \textrm{yr}^{-1}$,暗物质分数为$f_\textrm{DM}(r_{1/2}) = 0.24 - 0.54$,分子气体质量为$M_\textrm{mol} = 3.52 ^{+3.95}_{-0.31} \times 10^9 \; \textrm{M}_{\odot}$,导致耗尽时间为$τ_\textrm{dep} < 4.15 \; \textrm{Gyr}$。对Q2131-G1的CO(3- 2)和[OII…
2021-05-15 astro-ph.GA
Probing cold dark matter subhalos with simulated ALMA observations of macrolensed sub-mm galaxies
如果星系的暗物质晕包含大量的subhalo的$Λ$ CDM模型预测,这些subhalo预计将出现在强大的星系-星系透镜系统的小尺度扰动在个别的图像。我们模拟观测的多透镜亚毫米星系在$z\sim2$作为探针的暗物质晕的透镜星系在$z\sim0.5$。我们目前的检测极限为黑暗的子结构的基础上的可见度平面分析模拟阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的数据在波段7,8和9。我们探讨了两个影响:局部表面亮度异常的角度尺度类似的爱因斯坦半径和天文学的宏观图像的转变。这提高了我们的镜头建模的镜头扰动器的质量的灵敏度。我们研究了低质量次晕探测的灵敏度与次晕在像面上的投影位置以及源结构和透镜内部密度分布的关系。我们证明,使用最扩展的ALMA配置,伪贾菲subhalos可以检测到99%的置信度下降到$M = 10^7 M_\odot$。我们展示了三个ALMA波段的检测阈值如何取决于subhalo相对于透镜图像的投影位置,并得出结论,尽管标称角分辨率最高,波段9由于观测噪声提供了最差的灵敏度。所有模拟均使用CASA中的\emph{ALMA Full ops most extended} ALMA配置设置。
2017-09-03 astro-ph.GA
ALMA measures rapidly depleted molecular gas reservoirs in massive quiescent galaxies at z~1.5
本文给出了6个大质量(log $_{10}$ M $_{\rm{*}}/\rm{M}_\odot>$ 11.3)静止星系在$z\sim1.5$的ALMA CO(2 - 1)光谱。这些数据代表了最大的样本使用CO排放跟踪分子气体在静止星系以上$z>1$,实现平均3 $σ$灵敏度M $_{\rm{H_{2}}}\sim10^{10}\rm{M}_\odot$。我们检测到一个星系在4 $σ$的意义和上限的分子气体水库的其他5个,发现分子气体质量分数M $_{\rm{H_{2}}}$/M $_{\rm{*}}$ = f $_{\rm{H_{2}}}<2-6$ %(3 $σ$上限)。这比同时代恒星质量相似的恒星形成星系低1 - 2个数量级,与$z=0$上具有同样低sSFR的星系相当。这表明,它们的分子气藏被迅速有效地耗尽或破坏,尽管我们的样品结构多样性,但气体分数均较低($<$ 6%)。分子气体的快速耗尽时间(t $_{\rm{dep}}<0.6$ Gyr)与经验标度关系外推到低sSFR不一致。我们发现,我们的低气体分数,而不是从最近的SIMBA宇宙学模拟的预测,并从分析"浴缸"模型的气体吸积到星系中的大质量暗物质晕(日志$_{10}M_{\rm{halo}}/\rm{M}_\odot\sim14$在$z=0$)。如此高质量的晕达到了$z\sim4$的log $_{10}M_{\rm{hal…
2020-12-02 astro-ph.GA
An investigation of the circumgalactic medium around z~2.2 AGN with ACA and ALMA
本文利用ACA和ALMA深度观测三个z~2.2类星体寄主星系,未证实约100 kpc尺度的大质量分子晕存在,但初步探测到可能源于AGN反馈的Sunyaev-Zeldovich效应信号。
2023-03-30 astro-ph.GA
MUSE-ALMA Halos XI: Gas flows in the circumgalactic medium
本文利用 MUSE-ALMA Halos 巡天数据,对 27 个强 HI 吸收体及其关联星系进行三维运动学建模,研究环星系介质中的气体流动,揭示气体吸积、外流及盘内气体等不同来源,并强调重子循环对星系演化的重要性。
2023-05-18 astro-ph.GA
FIR-luminous [CII] emitters in the ALMA-SCUBA-2 COSMOS survey (AS2COSMOS): The nature of submillimeter galaxies in a 10 comoving Mpc-scale structure at z~4.6
我们报告了一个10百万分之一秒尺度的结构跟踪的大质量亚毫米星系(SMG)在z~4.6。这些星系是从ALMA波段7观测的发射线搜索中选出的,目标是184个发光的亚毫米源($S_{850μ{\rm m}}\geq$ 6.2 mJy),横跨1.6度$^2$在COSMOS领域。我们在z=4.60-4.64处识别出四个[CII]发射SMG和两个可能的[CII]发射SMG候选者,其中速度积分信噪比SNR>8。六个发射器中有四个是近红外空白SMG。在排除了一个SMG的发射线是在光谱窗口的边缘下降,所有的星系都显示出清晰的速度梯度沿主轴是一致的旋转气体盘。估计的磁盘的旋转速度为330-550公里秒$^{-1}$和推断的主机暗物质晕质量为~2-8 $\times$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$。从它们的晕质量和[CII]光度函数估计,我们认为,这些星系有一个高(50-100%)的占空比和高(~0.1)的重子转换效率(SFR相对于重子吸积率),它们的贡献$\simeq$ 2%的总恒星形成率密度在z=4.6。这些SMG仅集中在整个调查量的0.3%内,表明它们具有很强的集群性。这种结构的范围和单个晕质量表明,这些SMG可能会演变成一个约10 $^{15}$ M $_{\odot}$集群在z=0的成员。这项调查揭示了z>4的大质量晕中的同步尘埃星暴,这可能是由合并驱动的,也可能是由平滑的气…
2020-11-19 astro-ph.GA
The Decoupled Kinematics of high-z QSO Host Galaxies and their Lya halos
我们提出了一个比较的星际介质跟踪的[CII](ALMA),和电离晕气体跟踪的Lya(MUSE),在和周围的类星体宿主星系在z~6。迄今为止,已经用MUSE和高分辨率ALMA成像研究了18个在这个红移的类星体;其中8个物体显示Lya晕。使用速度分辨率匹配的数据管,我们比较和对比的空间和运动学信息的Lya晕和宿主星系的[CII](和灰尘连续)的排放。我们发现Lya晕通常延伸到宿主星系的星际介质之外3-30倍。大部分的Lya晕在它们的速度场中不显示有序运动,而大部分的[CII]速度场显示有序运动。在可以在Lya中测量速度梯度的那些情况下,运动学与从[CII]发射导出的运动学不一致。这意味着Lya发射并没有追踪一个大的旋转盘的外围,而这个旋转盘是[CII]发射中看到的中央星系的简单延伸。它更确切地表明,晕气体的运动学与中央星系的运动学是分离的。考虑到Lya的散射性质,这些结果需要用JWST IFU观察结果进行确认,该观察结果可以使用非共振Ha线进一步约束晕圈运动学。
2022-04-25 astro-ph.GA
MUSE-ALMA Haloes XVI: a census of the condensed baryons in z~0.5 HI absorption-selected galaxies
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理与超级计算中心);CSIRO Space & Astronomy(CSIRO空间与天文学部);CNRS(法国国家科学研究中心);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(剑桥大学卡弗里宇宙学研究所);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
本研究利用MUSE-ALMA晕族样本普查z~0.5 HI吸收选择星系中的凝聚重子,发现分子气体比例随恒星质量下降更陡,高恒星面密度星系重子比例最高,并提供多尺度多相气体视图以探测重子预算。
2026-10-08 astro-ph.GA
The Ionised- and Cool-Gas Content of The BR1202-0725 System as seen by MUSE and ALMA
我们提出了MUSE对z~4.7的富含气体的主要合并BR 1202 -0725的观测,这构成了早期宇宙中已知的最稠密的领域之一。我们利用这些数据与现有的ALMA观测相结合,比较和对比这个系统的空间分辨电离和冷气体含量,该系统拥有类星体(QSO),亚毫米星系(SMG),两个已知的光学同伴(“LAE 1”,“LAE 2”),以及在这项工作中发现的另一个同伴“LAE 3”,距离QSO北部仅5弧秒。我们发现类星体BR 1202 -0725在表面亮度为SB $\geq$ 1 E-17 erg/s/cm $^2$ /arcsec $^2$时,表现出一个大的Ly $α$晕,覆盖了天空中的$\approx55$ pkpc。相比之下,SMG,类似的远红外光度和恒星形成率(SFR),没有表现出这样的Ly $α$晕。类星体的晕具有高速度宽度($\sim1000$ km/s),但气体运动在某种程度上与之前观察到的类星体和SMG之间的[CII]桥运动学耦合。我们注意到,在文献中被称为LAE 2的物体没有显示出Ly $α$发射的局部峰值,相反,它的轮廓更符合类星体扩展的Ly $α$晕的一部分。LAE 3的性质是典型的高红移LAE;我们测量F $_{\rm{Lyα}}$(LAE 3)= $0.24\pm$ 0.03 E-16 erg/s/cm $^2$,对应于SFR $_{\rm{Lyα}}\approx\ $ …
2020-07-28 astro-ph.GA
[CII] halos in ALPINE galaxies: smoking-gun of galactic outflows?
ALMA观测揭示了许多高红移星系被扩展的(10-15 kpc)[CII]发射晕所包围,即使是最先进的放大模拟也无法预测。使用半解析模型,在以前的工作中,我们建议,这样的晕是由恒星爆发驱动的,灾难性的冷却外流。在这里,我们进一步改进的模型,并比较其预测与数据7恒星形成($10\lesssim \rm SFR/ M_\odot \rm yr^{-1}<100$)星系在z=4-6,观察到的ALPINE调查。我们发现:(a)检测到的[CII]晕是恒星爆发驱动外流的自然副产品;(b)外流质量加载因子在$4\lesssimη\lesssim 7$范围内,对于质量较低、SFR较低的系统,$η$值较高,与恒星质量成比例,为$η\propto M_*^{-0.43}$,与动量驱动假说一致。我们的模型表明,外流是高z星系中普遍存在的现象。然而,在低质量系统中,晕扩展的[CII]发射可能太微弱,无法以当前的灵敏度水平检测到。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
An ALMA spectroscopic survey of the Planck high-redshift object PLCK G073.4-57.5 confirms two protoclusters
本研究利用ALMA第4频段光谱扫描,测定了普朗克选高红移天体PLCK G073.4-57.5中13个星系的光谱红移,证实其存在两个原星系团结构,为理解普朗克红外峰值的本质及星系团形成提供了观测依据。
2025-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interpreting ALMA Observations of the ISM During the Epoch of Reionisation
我们目前的宇宙学,辐射流体动力学模拟星系形成的时期,再电离的努力对建模的星际介质(ISM)和解释ALMA观测。模拟和没有恒星辐射进行了比较,在大(百万秒差距),中间(几十千秒差距),和小(子千秒差距)尺度。在大尺度上,星系周围的致密区域在紫外光子穿透空隙之前首先恢复;然而,大量的中性气体仍然存在于晕中。中性气体的空间分布是高度动态的,并且与年龄超过几百万年的恒星存在反相关。对于我们具体的反馈实现,大多数金属保持在晕的维里半径内,并且它们按质量成比例地分布在电离和中性介质上。对于我们质量最大的星系${\rm M_h}\sim10^{11}$ M $_{\odot}$,大部分的CII和OI质量与冷中性团块有关。NII更分散,并在较温暖的气体中产生,而OIII则在具有较高电离参数的较热气体中产生,由光加热和超新星产生。如果ISM中存在较小的高金属丰度气体,那么这些离子的发射可能会被ALMA观测到,而星系的低金属丰度可能会导致这些系统低于本地[CII]-SFR关系。尘埃的存在会导致UV/Ly $α$和[CII]发射之间的空间偏移,正如Maiolino等人最近的观测所表明的那样。[OIII]可能在空间上与这两个分量偏移,因为它来自密度-温度相空间的不同部分。
2017-03-21 astro-ph.GA
Faint Submillimeter Galaxies Revealed by Multifield Deep ALMA Observations: Number Counts, Spatial Clustering, and A Dark Submillimeter Line Emitter
我们提出了微弱的亚毫米/毫米星系(SMG)的统计数据和偶然发现的亚毫米/毫米线发射体(SLE),没有多波长连续对应的深ALMA观测。我们确定了微弱的SMG的通量密度为0.1-1.0毫焦耳在深波段6和波段7的10个独立的领域,减少宇宙方差效应的地图。发现在1.2 mm处的微分数计数随着通量密度下降到0.1 mJy而增加。我们的计数表明,微弱的SMG(0.1-1.0 mJy,或SFR_IR ~ 30-300 Msun/yr)贡献了近一半的河外背景光(EBL),而其余一半的EBL主要由通量密度<0.1 mJy(SFR_IR <~ 30 Msun/yr)的非常微弱的源贡献。我们利用多场ALMA数据对微弱SMG进行了单元计数分析,得到了星系偏差的粗略估计,bg <4。星系偏差表明,暗SMG的暗晕质量小于~ 7x10^12 Msun,小于亮SMG(>1 mJy)的暗晕质量,但与sBzKs、LBG和LAE等大量高z恒星形成群体相一致。最后,我们报告了偶然发现的SLE-1与连续对应物,既不是在我们的1.2毫米波段,也不是多波长图像,包括超深HST/WFC 3和斯皮策数据。SLE在249.9 GHz处具有显著的线,信噪比为7.1。如果SLE不是由ALMA的未知系统噪声造成的虚假源,我们的多波长数据的强上限表明SLE将是z >~ 6的暗星系。
2014-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
MUSE-ALMA Haloes XV: Cold molecular, ionised, and stellar kinematics of HI-rich galaxies at z $\sim$ 0.5
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Aix Marseille Univ.(艾克斯-马赛大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire d’Astrophysique de Marseille(马赛天体物理实验室);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);CSIRO Space & Astronomy(CSIRO空间与天文学部);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(莱布尼茨波茨坦天体物理研究所(AIP))
利用 ALMA CO、MUSE 电离气体和恒星数据,研究 z~0.5 六个星系的运动学,发现盘状星系速度弥散较高,暗物质分数约 0.42,支持边缘稳定盘模型。
2026-10-08 astro-ph.GA
The power spectrum of extended [C II] halos around high redshift galaxies
本文建模高红移星系中心成分与延展 [C II] 晕,量化其对 LIM 功率谱的增强,并评估 ALMA 及优化巡天的探测与参数约束能力。
2023-09-27 astro-ph.GA
The X-shooter/ALMA Sample of Quasars in the Epoch of Reionization. II. Black Hole Masses, Eddington Ratios, and the Formation of the First Quasars
我们测量了38个明亮类星体(M $_{1450}$ < -24.4等)的黑洞质量和爱丁顿比(5.8 < z < 7.5),这些质量和爱丁顿比是由它们的宽CIV和Mg II发射线的VLT/X-shooter近红外光谱得到的。黑洞的质量(平均M $_{BH}$ ~ 4.6 x 10 $^9$ M $_{\odot}$)和吸积率(爱丁顿比在0.1和1.0之间)与亮度相近的0.3 < z < 2.3类星体的质量基本一致,但有证据表明,当z > 6时,中位爱丁顿比略有增加。结合类星体宿主星系[CII] 158 $μ$ m线的深ALMA观测和扩展Ly $α$晕的VLT/MUSE研究,本研究为第一个大质量星系和黑洞的形成和生长模型提供了基本线索。与局域标度关系相比,z > 5.7的黑洞相对于它们的宿主星系似乎质量过大,并且它们的吸积性质不随宿主星系的形态而改变。在假定由扩展的Ly $α$晕跟踪的T ~ 10 $^4$ K气体的运动学受暗物质晕的引力势支配的条件下,我们得到了类似于z ~ 0星系的黑洞质量与圆速度之间的关系.这些结果描绘了这样一幅图景:第一批超大质量黑洞位于z > 6的大质量晕中,并通过质量的快速增长和有序统一的占空比来领导星系形成的第一阶段。然而,这个占空比需要大幅下降到较低的红移,而宿主星系继续以每年数百个太阳质量的速度形成恒星,并由周围大量的冷气体维持。
2022-09-19 astro-ph.GA
Multi-phase Circum-Galactic Medium probed with MUSE and ALMA
星系晕似乎丢失了很大一部分重子,最有可能隐藏在环星系介质(CGM)中,这是暗物质晕中的一种弥散成分,从星系的内部区域延伸得很远。背景类星体光谱中的吸收线为研究CGM气体提供了一个强有力的工具。在这里,我们给出了类星体Q1130-1449的光学(MUSE)和毫米波(ALMA)观测结果,其中包括一个log [N(H)/cm^-2]=21.71+/-0.07的吸收体,z=0.313。地基VLT/MUSE 3D光谱显示了11个吸收体红移低于极限SFR>0.01 M_sun yr^-1的星系(包括[OII]、Hbeta、[OIII]、[NII]和Halpha的发射线),其中7个是新发现的。特别是,我们报告了一个新的发射器,具有较小的碰撞参量的类星体的视线(b=10.6千秒差距)比星系检测到的。在我们的ALMA观测中,其中三个物体也在CO(1-0)中被检测到,这表明分子气体的耗尽时间尺度很长,运动学与电离气体一致。我们从专门的数值宇宙RAMSES放大模拟中推断,这些物体的物理性质在性质上类似于一个小群体环境,可能是一个星系结构的一部分。基于金属丰度和速度参数,我们得出结论,中性气体跟踪吸收只是部分相关的这些发射星系,而更大的部分可能是气体的签名与表面亮度几乎四个数量级的微弱,目前的检测极限。总之,这些发现挑战了强HI类星体吸收体与单个明亮星系相关的图片,并有利于吸收中探测的HI气体与更复杂的星…
2019-01-16 astro-ph.GA
An ALMA survey of the SCUBA-2 CLS UDS field: Physical properties of 707 Sub-millimetre Galaxies
我们分析了一个大的,均匀选择的样本ALMA位于亚毫米星系(SMG)的物理特性。这项调查,AS 2UDS,确定了707 SMG跨越~1平方度。我们使用MAGPHYS解释了它们的紫外线到无线电数据,并确定了z=2.61+-0.08(1 $K$范围为z=1.8-3.4)的中值红移,其中z>4时只有6%。我们的观测提供了一个z>~1的大质量尘埃星系样本,尘埃和恒星质量的中值分别为$M_d$ =(6.8+-0.3 x10 $^{8}$ M $_\odot$)(因此,气体质量约为10 $^{11}$ M $_\odot$)和$M_\ast=$(1.26+-0.05 x10 $^{11}$ M $_\odot$ .我们发现在z~1.5-4范围内,在恒定的远红外光度下,尘埃温度没有变化。我们的样品的气体质量函数在z~2-3处增加,然后在z>3处下降。SMG的空间密度和质量表明,几乎所有$M_\ast$ >~ 3 × 10 $^{11}$ M $_\odot$的星系都经历了类似SMG的阶段。红移分布可以用一个模型很好地拟合,该模型将晕中气体分数的演化与超过$M_h$ ~ 6 × 10 $^{12}$ M $_\odot$阈值的晕质量增长相结合,因此SMG可能代表了富气质量晕的高效坍缩。我们表明,SMG是广泛一致的简单的同源系统在远红外线,一致的中央照明星爆。我们的研究为z>1的活跃的、富含气体的SM…
2020-10-21 astro-ph.GA
ALMA measures molecular gas reservoirs comparable to field galaxies in a low-mass galaxy cluster at z=1.3
我们报告了一个偶然发现的超密度的CO发射体的X射线识别集群(日志$_{10}$ M $_{\rm halo}/M_{\odot}\sim13.6$在z=1.3188)使用ALMA。我们提出了6个新的集群成员表现出CO(2-1)的发射光谱确认,添加到现有的光学/红外光谱成员中未检测到的CO。这是最低的质量星系团迄今为止在z>1的分子气体测量,弥合星系之间的观测差距,在更极端的,充分研究的集群(日志$_{10}$ ~M $_{\rm halo}/M_{\odot}\gtrsim14$)和那些在组或场环境中的宇宙中午。CO源集中在天空中(在~1弧分直径内),相空间分析表明气体存在于星系团环境中的星系中。我们发现,CO源坐在类似的相空间中的CO丰富的星系在更大的星系团在类似的红移(有类似的吸积历史),同时保持场一样的分子气库,相比的标度关系。这项工作提出了最深的CO调查,迄今为止在一个星系团在z>1,发现气藏下降到M $_{\rm H_{2}}>1.6\times10^{10}$ M $_{\odot}$(5 $σ$在50%的主束)。我们的深度限制排除了存在的气体含量超过现场的比例关系,然而,结合文献CO检测,集群气体分数一般出现系统高,上信封或以上的领域。这项研究是第一次证明,在z~1-2的低质量的集群可以主机与幸存的气体水库的CO发射体的超密度,在第一次陷入后,而星系消耗的气体绑定到磁…
2022-01-04 astro-ph.GA
ALMA 400pc Imaging of a z=6.5 Massive Warped Disk Galaxy
研究利用400 pc分辨率ALMA观测揭示z=6.54类星体宿主星系为低质量翘曲旋转盘,并结合MUSE提出晕气体扭矩及翘曲触发恒星形成。
2023-11-01 astro-ph.GA
Investigating overdensities around z>6 galaxies through ALMA observations of [CII]
我们提出了一个搜索同伴[CII]发射器,以已知的光源在$6<$ z $<6.5$在深,档案ALMA观测。观测值足够深,可以检测到z $\sim6$处具有L $_{\rm [CII]} \sim 10^8$的源。我们从以超亮红外星系和类星体为中心的五个深场的盲搜索中确定了四个强大的线检测,超过了基于当前观测和预测的预期数量级,这表明这些物体可能是早期宇宙中质量的高度偏差示踪剂。我们发现这些伴星线与同一时期的其他已知星系具有可比性。所有的伴星都小于650 km/s $^{-1}$,距离它们的中心源20 - 70 kpc(投影),它们的中心星系晕质量范围从2.5 $\times$ 10 $^{12}$ M $_\odot$到4 $\times$ 10 $^{13}$ M $_\odot$。为了将这些发现置于上下文中,我们采用模拟星系目录来估计再电离期间[CII]的光度函数,并与我们的观测结果进行比较。模拟支持这一结果,显示了类似水平的升高计数发现周围这样的发光源。
2020-01-15 astro-ph.GA
Dynamical Characterization of Galaxies at z~4-6 via Tilted Ring Fitting to ALMA [CII] Observations
直到最近,确定早期宇宙(z>4,宇宙年龄<1.5 Gyr)星系的旋转特性是不切实际的,除了少数强透镜系统。结合高分辨率和灵敏度的ALMA在(亚)毫米波长与典型的高强度的[CII] 158 μ m的发射线从星系和长期发展的动力学建模工具提出了在极端的星暴星系和正常的恒星形成盘星系在z~4-7的气体动力学特性的可能性。使用以GIPSY的ROTCUR任务为中心的程序,我们已经将倾斜环模型拟合到一小部分星系的一些最佳ALMA [CII]数据:MS星系HZ 9和HZ 10,阻尼莱曼α吸收体(DLA)宿主星系ALMA J 0817 +1351,亚毫米星系AzTEC/C159和COSMOS J1000+0234,和类星体宿主星系ULAS J1319+0950。这个过程直接导出旋转曲线和动力学质量作为每个对象的半径的函数。在一个例子中,我们提供了一个O(10 ^11)太阳质量的暗物质晕的证据。我们提出了一个可能的速度分散的AzTEC/C159和ULAS J1319+0950的基础上匹配模拟观测到的综合[CII]线轮廓的分析。最后,我们测试了观测分辨率和灵敏度对我们的结果的影响。虽然结论仍然局限于这些观测的分辨率和信噪比,结果表明,在高红移的建模工具的可行性,以及令人兴奋的潜力,详细的最早的星系的动力学分析,ALMA实现全面的观测能力。
2017-09-14 astro-ph.GA
The ALMA Detection of Extraplanar 13CO in a Ram-pressure-stripped Galaxy and Its Implication
NGC 4522是一个室女座螺旋,目前正在进行积极的冲压压力剥离。在以前的单碟观测中,12 CO发射被检测到的恒星盘外,其中一些与平面外HI气体和H $α$补丁。在多波长数据中发现的面外气体使该星系成为研究星系团介质压力对各相星际气体影响的理想案例。在这封信中,我们介绍了使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)获得的NGC 4522的高分辨率12 CO(1-0)和13 CO(1-0)数据。特别是,我们在这里报告的extraplanar 13 CO检测,以前从未见过的冲压压力剥离星系。由于星际介质中13 C的主要施主是演化的恒星,13 CO的存在强烈地表明重元素可能起源于银盘,而不是起源于原位新形成的恒星。尽管它是否以原子形式或分子形式被剥离仍然没有定论,但这项研究提供了重元素的冲压压力剥离的证据,这可以化学富集晕气体,并可能在集群内介质的情况下,它们被推得足够强大以逃离星系。
2018-10-09 astro-ph.GA
ALMA and MUSE observations reveal a quiescent multi-phase circumgalactic medium around the z~3.6 radio galaxy 4C 19.71
我们提出了MUSE/VLT成像光谱的休息帧紫外线发射线和ALMA观测的[CI] $^3$ P $_1$- $^3$ P $_0$发射线,探测电离和弥漫的分子介质周围的射电星系4C 19.71在z~3.6。这个射电星系的Ly $α$辐射扩展到一个大小约为100千秒差距的区域,优先沿射电喷流的轴向取向。微弱的Ly $α$发射延伸到无线电热点之外。我们还发现扩展的CIV和HeII发射超过一个区域的大小为150千秒差距,其中最远的发射位于北射电瓣以外的40千秒差距,并具有窄的FWHM线宽为180公里/秒和一个小的相对速度偏移$Δ$ v~130公里/秒的射电星系的系统红移。[CI]在同一区域被探测到,其FWHM约为100 km/s,$Δ$ v约为5 km/s,而在射电星系以南的区域未探测到[CI]。我们解释的巧合在北线发射的证据相对静止的多相气体居住在晕内的投影距离约75千秒差距的主机星系。为了验证这一假设,我们进行了光电离和光解离区域(PDR)建模,使用代码多云,三个发射线区域:射电星系本身和北部和南部地区。我们发现两个晕区的[CI]/CIV $λλ$ 1548,1551和CIV $λλ$ 1548,1551/HeII比值与环星系介质中的PDR或电离锋一致,可能是由来自活动星系核的光子激发的。该模型与环银河两个线发射区的金属丰度(0.03<[Z/Z $_{\odot}$ ]<0.1)和电离…
2020-07-23 astro-ph.GA
A Photon Burst Clears the Earliest Dusty Galaxies: Modelling Dust in High-redshift Galaxies from ALMA to JWST
本研究更新半解析模型A-SLOTH模拟高红移星系尘埃演化,发现ALMA观测的z≈7星系尘埃源于普通恒星形成增长,而JWST观测的z≈11星系缺尘是近期高效星暴辐射压抛射尘埃所致,该结果对早期宇宙相关研究有重要意义。
2023-10-04 astro-ph.GA
ALMA Finds Dew Drops in the Dusty Spider's Web
我们提出0。“在z=2.161的射电星系MRC 1138 -262中观测到的246 GHz连续谱、[CI]^3P_2-^3P_1精细结构线([CI]2-1)、CO(7-6)和H2O线的5分辨率ALMA探测。我们在射电核心位置和距离它约4kpc的第二个分量中都探测到了强的[CI]2-1辐射,后者的[CI]2-1谱线宽为1100 km/s,其H2质量为1.6 × 10^10Msun,这意味着该辐射一定来自一个小于60 pc的致密区域,可能包含第二个活动星系核。使用[CI]2-1发射得到的两个物体的H2质量总和为3.3x10^10 Msun。总CO(7-6)/[Cl]2-1线通量比为0.2,表明宇宙射线主导区存在低激发分子气藏和/或增强的原子碳。我们首次在高z非透镜星系中探测到了空间分辨的H2 O2_{11}-2_02}辐射,它位于射电星系东侧的外射电瓣附近,以及射电星系西侧的射电喷流弯曲处。在两个位置都没有看到潜在的246 GHz连续辐射。我们认为H2O发射是在致密分子气体(10^{3-5} cm^-3)中慢激波(10- 40 km/s)后的冷却区激发的。扩展的水发射可能是射电喷流在冷却和形成晕和星系团间气体中的冲击后气体分子的影响的证据,类似于在低z星系团和其他高z射电星系中看到的。这些观测结果意味着,星际和星系团间介质中的射电喷流不仅会像模拟中通常假设或发现的那样将气体加热到高温,…
2016-02-15 astro-ph.GA
Simulated catalogs and maps of radio galaxies at millimeter wavelengths in Websky
我们提出了模拟毫米波长的地图和整个天空的射电星系目录,跟踪非线性聚类和演化的暗物质晕从Websky模拟在$z<4.6$和$M_{\rm halo}>10^{12} M_{\odot}/h$,以及伴随的框架,用于生成一个新的样本的射电星系的任何晕目录的位置,红移和质量。使用混合方法生成物体通量,该方法将(1)现有的射电星系的天体物理学晕模型与(2)文献中的经验模型相结合,以确定观测到的通量的位置和秩序,(3)光谱指数从经校准的频率相关分布中得出。由此得到的射电星系群与20-200~GHz毫米波段观测数据(包括\emph{Planck}、ALMA、SPT和ACT)的计数、偏振分数和光谱斜率分布非常一致。由于射电星系与现有的宇宙红外背景(CIB)、康普顿- $y$(tSZ)和Websky的CMB透镜图相关,我们的模型对射电星系和这些其他组成部分的互相关功率谱和叠加轮廓做出了新的预测。这些模拟将是重要的无偏分析的各种各样的观测,与大尺度结构,如引力透镜和SZ集群。
2021-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Future prospects in observational galaxy evolution: towards increased resolution
从个人的角度回顾了观测星系演化的未来前景。新的见解将特别来自高红移积分场运动学数据和类似的低红移观测非常大和明确的调查。我们将通过新的成像巡天和即将到来的近红外光谱巡天开始系统地探测星系及其晕的质量结构,最终将获得大量的高红移静止帧光谱。ALMA将是一种重要的新成分,它可以在空间上分辨出在早期宇宙中为高恒星形成率提供燃料的分子气体。
2013-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
MUSE-ALMA Haloes IX: Morphologies and Stellar Properties of Gas-rich Galaxies
本文基于66个富气体吸收选择星系,利用HST和MUSE数据研究星系形态、恒星形成与环星系介质性质的相关性,发现星系尺寸、金属丰度及恒星形成效率与H I柱密度和质量存在显著关联。
2023-07-21 astro-ph.GA physics.app-ph physics.space-ph
The host dark matter haloes of the first quasars
本研究通过流体动力学模拟预测了z>6类星体伴星系的速度分布,发现其随宿主暗物质晕质量变化,并与观测对比,证明大质量宿主晕(≥5×10^12 M⊙)更可能,速度分布比计数更可靠。
2024-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Identification of 10-kpc Scale [CII] 158um Halos around Star-Forming Galaxies at z=5-7
我们报告了在早期宇宙中发现的10 kpc尺度[CII] 158 μ m晕围绕恒星形成星系。我们选取了18个星系的深ALMA数据,每个星系的恒星形成速率为~ 10-70 Msun,没有活动星系核的特征,它们的[CII]线分别在z=5.153-7.142被探测到,并在紫外可见度平面上进行了[CII]线和尘埃连续谱的叠加。表面亮度的径向剖面显示,在9.2sigma水平的10-kpc尺度[CII]晕显着扩展超过HST恒星连续数据的指数剖面的基础上的一个因素~5,以及尘埃连续。我们还比较了这个时期恒星形成星系中普遍存在的[CII]和Lya晕的径向轮廓,发现标度长度在1 sigma水平内一致。虽然两个独立的流体动力学放大模拟匹配的尘埃和恒星的连续属性,模拟不能再现扩展[CII]线发射。扩展的[CII]晕的存在是早期星系外流残余的证据,并表明外流可能是由冷模流出排出中性气体。
2019-09-28 astro-ph.GA
A SPectroscopic survey of biased halos In the Reionization Era (ASPIRE): Spectroscopically Complete Census of Obscured Cosmic Star Formation Rate Density at $z=4-6$
本研究依托ASPIRE项目的JWST与ALMA观测数据,完成了$z=4-6$处光谱完整的尘埃恒星形成星系统计,测定了该时期受尘埃遮蔽的宇宙恒星形成率密度,发现$z\sim5$时约66%的宇宙恒星形成活动仍被尘埃遮蔽。
2024-12-09 astro-ph.GA
ALMA2040: The High-Redshift Circumgalactic Medium. Imaging the fueling and feedback of galaxies in the early universe
该研究提出 ALMA2040 望远镜,旨在通过提升光谱线灵敏度,实现对早期宇宙高红移星系 CGM 的成像与探测,为理解星系的燃料供给与反馈机制提供关键观测手段。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
The ALMA REBELS Survey: The Cosmic HI Gas Mass Density in Galaxies at $z\approx 7$
直到最近,由于超精细HI 21-cm跃迁的弱点,在大宇宙学距离的单个星系的中性原子气体含量一直难以测量。在这里,我们估计HI气体质量的主序星形成星系的样本在$z\sim 6.5 - 7.8$调查[CII] $-158μ$ m发射的再电离时代明亮的发射线调查(REBELS)的一部分,使用最近校准的[CII]到HI转换因子。我们发现星系中HI气体的质量过剩随红移的增加而增加,平均值为$M_{\rm HI} / M_\star \approx 10$,对应于HI气体质量分数为$f_{\rm HI} = M_{\rm HI} / (M_\star + M_{\rm HI}) = 90\%$,在$z\approx 7$。基于从同一样本星系导出的[CII]- $158μ$ m光度函数(LF),我们进一步对该红移下星系中宇宙HI气体质量密度($ρ_{\rm HI}$)进行了限制,并测量出其为$ρ_{\rm HI} = 7.1^{+6.4}_{-3.0} \times 10^{6}\,M_{\odot}\,{\rm Mpc^{-3}}$ .该估计值比从阻尼Lyman-$α$吸收体(DLA)测量值的外推推断的$\approx 10$的系数低得多,并且在很大程度上取决于所采用的精确[CII] LF。然而,我们发现$ρ_{\rm HI}$的这种减少与最近的模拟一致,并认为这种明显的差异可能是DLA视线主…
2022-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA view of the $^{12}$C/$^{13}$C isotopic ratio in starburst galaxies
利用ALMA带3中的$λ$ $\sim$ 3 mm $^{12}$ CN和$^{13}$ CN $N$ = 1--0谱线,我们得到了三个邻近星暴星系NGC 253、NGC 1068和NGC 4945中心数100 pc的分子气相$^{12}$ C/$^{13}$ C同位素比值。从这些谱线的比值得出的$^{12}$ C/$^{13}$ C同位素比值范围为30 - 67,在NGC 253中平均值为41.6 $\pm$ 0.2,在NGC 1068中为24 - 62,平均值为38.3 $\pm$ 0.4,在NGC 4945中为6 - 44,平均值为16.9 $\pm$ 0.3。最高的$^{12}$ C/$^{13}$ C同位素比值是在三个星暴星系核区的一些外围确定的。最低的比率与NGC 253的东北和西南分子峰,NGC 1068映射区域的东北和西南边缘以及NGC 4945的中心有关。在NGC 1068的情况下,测量到的比值表明从NGC 1068的外部通过晕和棒流入核周围的盘。这些星爆星系中心区域的低$^{12}$ C/$^{13}$ C同位素比率表明存在高度加工的物质。
2019-06-19 astro-ph.GA
Giant galaxy growing from recycled gas: ALMA maps the circumgalactic molecular medium of the Spiderweb in [CI]
大质量蛛网星系的环星系介质(CGM)是z=2.2的合并原星系团星系的聚集体,形成了一个丰富的界面,反馈和再循环作用于吸积气体。这是由阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)和澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)对[CI],CO(1-0)和CO(4-3)的观测所显示的。[CI]和CO(4-3)在~50 kpc范围内被探测到,这是先前探测到的低表面亮度CO(1-0)在CGM范围内的分布。这证实了我们先前关于冷分子晕存在的结果。中央射电星系MRC 1138 -262显示出非常高的全球$L'_{\rm CO(4-3)}$ / $L'_{\rm CO(1-0)}$ ~ 1,这表明在蜘蛛网星系的中心,除了恒星形成的FUV加热机制之外,其他机制也占主导地位。相反,CGM的$L'_{\rm CO(4-3)}$ / $L'_{\rm CO(1-0)}$和$L'_{\rm [CI]}$ / $L'_{\rm CO(1-0)}$类似于更广泛的原星系团中的五个星系的ISM,其碳丰度$X_{\rm [CI]}$ / $X_{\rm H2}$类似于银河系和恒星形成星系。因此,分子CGM富含金属且不扩散,证实了冷气体和原位恒星形成之间的联系。因此,蜘蛛网星系的成长不是直接通过从宇宙网中吸积气体,而是通过GCM中的循环气体。
2018-02-23 astro-ph.GA
Observational Constraints on Sunyaev-Zeldovich Effect Halos Around High-z Quasars
利用ALMA对10个高红移超亮类星体的叠加观测,测量康普顿y参数并约束热电离气体,限制其暗物质晕质量低于10^13太阳质量和反馈风功率低于10^12太阳光度,不足类星体热光度的1%。
2023-10-13 astro-ph.GA
Molecular gas mass measurements of an active, starburst galaxy at $z\approx2.6$ using ALMA observations of the [CI], CO and dust emission
利用ALMA对z=2.57星暴星系PKS 0529-549的[CI]、CO和尘埃观测,通过三种独立方法测得约10^11太阳质量的分子气体储库,揭示气体激发条件空间变化,强调深度观测对准确表征冷气体分布的关键作用。
2024-11-06 astro-ph.GA
The ALPINE-ALMA [CII] survey: Molecular gas budget in the Early Universe as traced by [CII]
正常星系在z>4时的分子气体含量受到很大的限制,因为通常使用的分子气体示踪剂变得难以检测。我们使用最近提出的[CII] 158 μ m光度作为分子气体示踪剂,估算了来自ALMA早期[CII]大型研究计划(ALPINE)巡天的大样本中z=4.4-5.9的主序星形成星系中的分子气体含量,这些星系的恒星质量中值为10^9.7兆太阳。从[CII]光度、动力学质量和静止坐标系850 μ m光度(从静止坐标系158 μ m连续光谱外推)得到的分子气体质量之间的一致性,支持[CII]作为我们样品中分子气体的可靠示踪剂。我们发现分子气体耗尽的时间尺度从z=0到z=5.9持续下降,在z~5.5处达到平均值(4.6+/-0.8 x10 ^8年),仅比现在的星系短2-3倍。这表明,除非分子气体分数显着增加,否则恒星形成效率会向高红移方向轻微增强。我们的估计表明,如先前所报道的,分子气体分数的上升在z~3.7以上消失,以在z=4.4-5.9上达到63%+/-3的平均值。气体部分的这种红移演化与特定恒星形成速率的演化一致。我们使用多历元丰度匹配来跟踪10^13 Msun晕中z=0类银河系星系和10^14 Msun晕中质量更大的z=0星系的祖先的气体分数随宇宙时间的演化。有趣的是,前者的祖先显示出随着宇宙时间的单调减少的气体分数,而后者显示出恒定的气体分数从z=5.9到z~2和减少z<2。我们讨论了三种可能的…
2020-04-22 astro-ph.GA
Massive molecular outflow and 100 kpc extended cold halo gas in the enormous Ly$α$ nebula of QSO 1228+3128
环星系介质(CGM)与高$z$的大质量星系的恒星生长之间的联系取决于广泛分布的冷分子气体的性质。作为SUPERCOLD-CGM巡天的一部分(原星团ELANE巡天揭示了Ly $α$ -探测到的CGM中的CO/ \ci \),我们在$z=2.2218$展示了射电响亮的类星体Q1228+3128,它嵌在巨大的Ly $α$星云中。对CO(4-3)的ALMA+ACA观测揭示了大量的分子外流,以及CGM中横跨$\sim$ 100 kpc的更广泛的分子气藏,每个分子气藏都含有大量的M $_{\rm H2}$ \、$\sim$\、4 $-$ 5\、$\times$\、10 $^{10}$ M $_{\odot}$。流出和分子CGM空间上对齐,沿着内部无线电喷流的方向。通过对Keck宇宙网成像仪Q1228+3128的Ly $α$数据的重新分析,我们发现扩展CO的速度与Ly $α$星云的红移和大质量外流的整体速度一致。我们提出了一个方案,在Q1228+3128的射电源驱动的分子外流,也可能丰富或冷却CGM。此外,我们发现扩展的CO发射在空间上几乎垂直于扩展的Ly $α$星云,这表明两种气相没有很好地混合,甚至可能代表不同的现象(例如,流出对流入)。我们的研究结果提供了重要的证据,支持预测的重子回收过程,推动大质量星系的早期演化。
2021-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relics of Galaxy Merging: Observational Predictions for a Wandering Massive Black Hole and Accompanying Star Cluster in the Halo of M31
银河系和大质量黑洞(BH)可能是通过星系合并事件和随后的BH合并而成长的。作为一个案例研究,我们研究了仙女座星系(M31)与卫星星系的合并事件。我们计算了合并前位于卫星星系中心的大质量BH的预期观测外观,目前正在M31晕中徘徊。我们证明了一个辐射效率低的吸积流与几十个太阳光度的热光度发展时,假设到BH的Hoyle-Lyttleton吸积。我们计算相关的宽带频谱,并表明,无线电频段(可观察EVLA,ALMA和SKA)是最好的频率范围来检测的排放。我们还评估的质量和亮度的恒星绑定的流浪BH和发现,这样的星团是足够明亮的,它可以对应于一个星团发现的PAdAS调查。在星系晕中游荡的大质量黑洞遗迹的发现将为详细研究星系与黑洞的共同演化提供直接的手段。这也意味着一个新的人口BH(偏心大质量BH),并提供了清洁BH成像的目标,避免在星系中心强烈的星际散射。
2014-05-29 astro-ph.GA
ALMACAL X: Constraints on molecular gas in the low-redshift circumgalactic medium
本研究利用毫米亮背景类星体视线上的CO吸收测量,首次约束低红移星系周介质中分子气体,未探测到吸收,排除极端富分子气体CGM,并设定体积填充因子统计上限。
2023-04-24 astro-ph.GA