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
The influence of wavelength, flux, and lensing selection effects on the redshift distribution of dusty, star-forming galaxies
我们使用Béthermin等人（2012）星系演化的现象学模型解释了远红外和（亚）毫米深度巡天发现的星系红移分布的多样性，这取决于它们的深度和波长。该模型不需要任何新的参数调整就能再现从100 $μ$ m到1.4 mm范围内观测到的红移分布，特别是中值红移随观测波长的增加。这个中值红移也随着巡天的深度而显著变化，更深的巡天不一定能探测到更高的红移。奇怪的是，在固定的波长和通量限制下，透镜光源并不总是处于较高的红移。我们发现，1.4毫米选择的南极望远镜（SPT）源相比于其他SMG调查的更高的红移不仅是由透镜选择，但也由较长的波长。这个SPT样本预计将主要由一群透镜主序星星系和一小部分（$\sim$ 10\%）的非透镜极端星爆组成。
2015-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
Resolving a dusty, star-forming SHiZELS galaxy at z=2.2 with HST, ALMA and SINFONI on kiloparsec scales
我们提供了SHiZELS-14的~ 0.15“空间分辨率图像，SHiZELS-14是一个质量（M*~10^11 M_sol），尘埃，恒星形成星系，z=2.24。我们的静止帧~ 1 kpc尺度，匹配分辨率数据包括四种不同的广泛使用的恒星形成示踪剂：H-α发射线（来自SINFONI/VLT），静止帧紫外连续谱（来自HST F606 W成像），静止帧远红外（来自ALMA）和射电连续谱（来自JVLA）。虽然SHiZELS-14最初是通过其适度的H-α发射线通量来识别的，但它似乎是一个活跃的恒星形成（SFR~1000 M_sol/yr）的亚毫米星系的例子，可能正在进行合并。SHiZELS-14在$\rm{H}α$和静止帧光学和FIR中显示了一个紧凑的尘埃中央星暴，以及扩展的发射。的紫外线发射是空间偏移的尘埃连续发射的峰值，并出现跟踪孔的尘埃分布。我们发现，尘埃衰减随星系空间范围的变化而变化，在尘埃最多的区域，尘埃衰减的峰值至少为A_H-α ~5，而在中心星爆区，尘埃衰减的峰值可能更高。使用不同示踪剂的标准校准推断的全球恒星形成率从~10-1000 M_sol/yr不等，并且在星系的尘埃中心特别不一致。这个星系突出了由较短波长数据提供的恒星形成星系演化的偏见。
2021-02-15 astro-ph.GA
The Quest for Dusty Star-forming Galaxies at High Redshift z>4
我们利用连续性方程方法和“主序星”恒星形成时间尺度来证明，观测到的恒星质量>几个10^10 M_sun的星系在红移z>4时的高丰度意味着在严重尘埃遮蔽的条件下，存在一个具有大于10^2 M_sun/年的大恒星形成率（SFR）的星系群。这些星系构成了赫歇尔空间天文台在远红外波段观测到的z<3的尘埃恒星形成群体的高红移对应物。我们制定了具体的预测相应的恒星质量和SFR功能的演变到z~10，阐明了在z <8 for SFRs >30 Msun/yr的数密度不能单独依赖于UV光度函数估计，即使当尘埃消光的标准校正的基础上应用的UV斜率。我们计算了这些粒子的计数和红移分布（包括星系尺度的引力透镜），并表明AzTEC-LABOCA，SCUBA-2和ALMA-SPT巡天的当前数据已经在挖掘它。我们证实了如何基于Herschel和SCUBA-2在远红外或（亚）mm波段的颜色预选的观测策略，通过使用ALMA的源上观测补充光度数据，可以允许重建SFR函数的亮端到z~8。与此同时，这样一个具有挑战性的任务可以通过利用目前的紫外线调查与ALMA和NIKA 2的（亚）毫米观测和/或SKA及其前身的无线电观测相结合来管理。
2016-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Far-infrared And Nebular Star-formation Rates Of Dusty Star Forming Galaxies From Herschel And 3d-hst At Z~1
本文介绍了在AEGIS、GOODS-N、GOODS-S、COSMOS和UDS五个CANDELS视场中，通过Herschel/SPIRE和HST/WFC 3棱镜观测得到的1147个在0.49 < z < 2.24处被光谱识别的尘埃恒星形成星系的多波段光谱能量分布（SED）和星云发射线分析结果。我们利用从星云谱线测得的光谱红移，用HST和Herschel测光法构造了从光学到红外的星系的SED。我们进一步利用3D-HST棱镜的Ha线通量测量来测量星云恒星形成率后，衰减校正。我们比较这与直接观察的SFR测量在远红外从赫歇尔。在这个样本中的红外过量（IRX）作为紫外光谱斜率的函数的观察表明，这些DSFG偏向蓝色，因此远远高于正常恒星形成星系的预期关系。高z尘埃星系的恒星质量分布偏向于更大的质量，具有$M_{med} = 2.6 \times 10^{10} M_{\odot}$。然而，这个群体的恒星形成率与主序星最大质量的尾部一致，表明这些星系在形成的高峰时期是最大质量和最多的恒星形成星系。
2018-10-22 astro-ph.GA
Maximally dusty star-forming galaxies: Supernova dust production and recycling in Local Group and high-redshift galaxies
最近的观测表明，核心坍缩超新星可能会产生平均约0.3 M_sun的尘埃，我们探讨了一个简单的尘埃产生的情况下，适用于恒星形成的星系在本地环境（麦哲伦云，可能是银河系）以及高红移（亚毫米，类星体，莱曼break）星系。我们假设净尘埃破坏（由于超新星反向冲击，星际介质中的冲击，或astration）在1 Gyr的时间尺度上可以忽略不计，在这种情况下，尘埃质量可以估计为0.004倍的恒星形成速率（对于Chabrier IMF）乘以恒星形成事件的持续时间。该模型可以解释观测到的尘埃质量超过四个数量级，红移范围为0-8.4，尘埃产生率跨越五个数量级。这表明，恒星形成星系可能被视为最大的尘埃，在这个意义上，在超新星中形成的尘埃形成元素的主要部分最终将进入固相。反过来，这表明超新星尘埃几乎没有被破坏，或者在短时间内几乎完全补充了任何被破坏的尘埃。
2018-09-28 astro-ph.GA
A Multiwavelength Study of ELAN Environments (AMUSE$^2$): Detection of a dusty star-forming galaxy within the enormous Lyman $α$ nebula at $z=2.3$ sheds light on its origin
我们在$z=2.28$对射电宁静类星体UM 287及其周围进行ALMA观测。UM 287与一个伴星一起被认为在为周围巨大的Ly $α$星云（ELAN）提供动力方面发挥了重要作用，该星云被称为Slug ELAN，其端到端大小为450物理kpc。除了类星体，我们还探测到一个新的尘埃恒星形成星系（DSFG），被称为鼻涕虫DSFG，在2毫米连续谱中具有与CO（4-3）一致的单一发射线。段塞-DSFG位于距离UM 287东南100 kpc的投影距离处，相对于UM 287，系统速度差为$-360\pm30$ km s $^{-1}$，这表明它可能是段塞ELAN的动力来源。仔细模拟的SED和动力学分析发现，Slug-DSFG和UM 287出现低的气体分数和气尘比，这表明由于主机质量晕的环境效应。此外，我们的凯克长缝光谱揭示了来自Slug-DSFG的显著的Ly $α$发射，以及Ly $α$尾部，该尾部开始于Slug-DSFG的位置和速度，并向南延伸，预计长度约为100 kpc。支持各种分析估计，我们建议，Ly PDMATHAMN尾巴是一个结果的蛞蝓DSFG经历冲压压力剥离。被剥离的气体质量估计约为10 $^9$ M $_\odot$，这有助于形成致密的暖/冷气体储层，据信这有助于为Ly $α$的异常亮度提供动力。
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Rest-Frame Submillimeter Spectrum of High-Redshift, Dusty, Star-Forming Galaxies
本文给出了250- 770 GHz的高红移尘埃星系的平均静止坐标系谱。这个光谱是由南极望远镜发现的22个这样的源的ALMA 3 mm光谱叠加而成，跨度为z=2.0-5.7。除了12 CO、[CI]和H2O的多个明亮光谱特征外，我们还探测到13 CO、HCN、HNC、HCO+和CN的几个微弱跃迁，并利用观测到的谱线强度来表征这些高红移星暴星系的星际介质的典型性质。我们发现这些天体的13 CO亮度与唯一一个观测到13 CO的z>2恒星形成星系的亮度相当。我们发现，高临界密度分子HCN、HNC、HCO+和CN的发射与T_kin ~ 55 K和n_H2 >~ 10^5.5 cm^-3的温暖致密介质一致。需要高分子氢密度来再现所观察到的线比，我们证明，纯粹的碰撞激发的替代品是不太可能显着的大部分这些系统。我们量化的平均发射从几个物种没有单独检测到的过渡，并发现发射氢化物CH和线性分子CCH的第一次在高红移，这表明这些分子可能是强大的探测器星际化学高红移系统。这些观测结果代表了在高红移恒星形成系统中，许多静止坐标系从0.4- 1.2 mm跃迁的分子物种的第一个限制，并且对于在完整的科学操作中有效利用ALMA将是非常宝贵的。
2014-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
A nuclear spiral in a dusty star-forming galaxy at $z=2.78$
本文利用长基线ALMA观测和引力透镜效应，重建了$z=2.78$处尘埃星形成星系的核球结构，发现其中心具有双旋臂和核棒等特征，揭示了内禀动力学过程在驱动冷气体聚集及恒星与黑洞快速形成中的关键作用。
2024-12-04 astro-ph.GA
Observing Dusty Star-Forming Galaxies at the Cosmic Noon through Gravitational Lensing: Perspectives from New Generation Telescopes
本文综述强引力透镜尘埃恒星形成星系的观测现状，强调 JWST 与 SKA Observatory 在电磁波谱两端结合透镜放大效应研究高红移系统及活动星系核与宿主星系相互作用的价值。
2024-03-04 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
Herschel protocluster survey: A search for dusty star-forming galaxies in protoclusters at z=2-3
本文介绍了Herschel/SPIRE对三个z=2-3的原星系团（2 QZCluster，HS 1700，SSA 22）的观测结果。根据250个$μ$ m源的SPIRE色（S350/S250和S500/S350），我们选择了可能与原星系团有关的高红移尘埃恒星形成星系。在2 QZ簇场中，我们发现了在z=2.2处距离H $α$发射体的密度峰值约4.5'（~2.2 Mpc）的六个SPIRE源的4-σ过密度。在HS 1700场中，我们发现了8个SPIRE源在z=2.3处距LBG的密度峰值约2.1'（~1.0 Mpc）的5 σ过密度。在SSA 22场中没有发现明显的超密度，但我们发现3个500 $μ$ m源集中在LAEs超密度以东3'（~1.4 Mpc）处。如果这三个超密度中的所有SPIRE源都与原星团有关，则推断出的恒星形成速率密度比相同红移下的平均值高10 $^3$ -10 $^4$倍。这表明在z~2-3原星系团中尘埃星形成活动可能得到非常强烈的增强。我们需要进一步的观测来证实SPIRE源的红移，并研究是什么过程增强了z~2-3原星团的尘埃星形成活动。
2016-05-24 astro-ph.GA
Full of Orions: a 200-pc mapping of the interstellar medium in the redshift-3 lensed dusty star-forming galaxy SDP.81
基于高分辨率、多波段ALMA观测的FIR连续谱、CO阶梯和[CII]谱线，对SDP. 81（一个z=3.042的强引力透镜尘埃恒星形成星系）的星际介质性质进行了亚千秒差距分辨研究.使用一个可变平面透镜建模代码，我们实现了一个中位数源平面分辨率为200 pc。我们使用光子主导区（PDR）模型来推断恒星形成气体在200 pc尺度上的物理条件--远紫外场强度、密度和PDR表面温度，发现远紫外场强度约为10^3-10^4 G 0，气体密度约为10^5 cm^-3，云表面温度高达1500 K，与猎户座梯形区的情况相似。[CII]发射比FIR连续谱明显更长：约50%的[CII]发射出现在FIR明亮区域之外。在整个源中，[CII]/FIR的分辨比值变化几乎为2 dex，在恒星形成的团块中，这一比值下降到约2x 10 ^-4。所观察到的[CII]/FIR赤字的趋势是一致的热饱和的C+精细结构水平占用在高气体温度。我们使源平面重建的所有发射线和连续数据公开。
2020-04-06 astro-ph.GA
A Method to Distinguish Quiescent and Dusty Star-forming Galaxies with Machine Learning
大型测光巡天提供了丰富的静止星系观测资料，包括z>1时数量惊人的星系群。然而，识别大的，但干净的，静止星系的样本已经被证明是困难的，因为它们与闯入者（如尘埃，恒星形成星系）接近简并。我们描述了一种新的技术，用于选择静止的星系的基础上t-分布随机邻居嵌入（t-SNE），一个无监督的机器学习算法降维。这种t-SNE选择提供了对UVJ的改进，去除了否则将通过颜色选择的闯入者，并且提供了对光度模板拟合的改进，更强烈地朝向高红移。由于高红移和低红移静止星系的颜色之间的相似性，在我们的假设下，t-SNE在63%的红移试验中优于模板拟合，其中大的训练样本已经存在。它也可能能够比训练样本更有效地选择红移更高的静止星系。
2020-02-13 astro-ph.GA astro-ph.IM
A Multiwavelength Study of ELAN Environments (AMUSE$^2$): Ubiquitous dusty star-forming galaxies associated with enormous Ly$α$ nebulae on megaparsec scales
我们在850 $μ$ m处对4个典型的$z\sim2-3$巨大的Ly $α$星云（ELANE）及其百万秒差距尺度（Mpc尺度）环境进行了系统的观测，以研究ELANE及其同时代的尘埃亚毫米星系（SMG）之间的物理联系。通过分析的SCUBA-2数据与自洽蒙特卡罗模拟构建的数量计数，在这里，我们报告的过剩的850 $μ$ m-选择亚毫米源周围的所有四个ELANE，由3.6 $\pm$ 0.6（加权平均）的因素相比，空白字段。这表明，过多的亚毫米波源可能是ELAN周围Mpc尺度环境的一部分，证实了SMG和类星体的共同演化情景;这是一个在ELAN领域中可能更常见的过程。如果当前形式的基本计数模型继续朝着较暗的一端发展，我们的结果将表明850 $μ$ m的河外背景光超出了2-10倍，这表明调查尺度上有显著的背景光波动。最后，通过假设所有的过量亚毫米波源都与它们相应的ELAN环境相关联，我们估计了每个ELAN场的SFR密度，以及$Σ$ SFR=1200 $\pm$ 300 $M_\odot$ yr $^{-1}$ Mpc $^{-3}$的加权平均值，与在类似红移的其他类星体系统或原星系团附近发现的结果一致;此外，它比宇宙平均值高出约300倍。
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
SXDF-ALMA 1.5 arcmin^2 deep survey. A compact dusty star-forming galaxy at z=2.5
我们给出了使用阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）在1.1 mm处进行的SXDF-ALMA 1.5 arcmin ^2深度测量的第一批结果。该图达到了55 uJy/beam的1 sigma深度，覆盖了12个z = 2.19或z=2.53的Halpha选择恒星形成星系。我们已经检测到连续辐射从我们的三个半选择的样本，包括一个紧凑的恒星形成星系与高恒星表面密度，NB 2315 -07。它们在静止光学坐标系中都是红色的，恒星质量log（M*/Msun）>10.9，而其他蓝色的主序星星系log（M*/Msun）=10.0-10.8，非常微弱，<290 uJy（2 sigma上限）。我们还发现最亮1.1毫米的星系NB 2315 -02与一个致密的（R_e=0.7+-0.1千秒差距）尘埃状恒星形成组分有关。给定高气体分数（44^{+20}-8}%或37^{+25}-3}%）和高恒星形成率面密度（126^{+27}-30} Msun yr^{-1}kpc^{-2}），集中的星暴可以在小于50^{+12}-11} Myr的范围内建立与z~2处的大质量致密星系相匹配的恒星表面密度，前提是总气体中至少有19+-3%转化为星系中心的恒星。另一方面，NB 2315 -07已经拥有如此高的恒星表面密度核心，显示出气体分数（23+-8%），位于恒星形成主序星的下包层。这个致密的恒星形成星系可能处于致密的尘埃恒星…
2015-08-24 astro-ph.GA
Three Dusty Star Forming Galaxies at $z\sim1.5$: Mergers and Disks on the Main Sequence
星系的主序是星系的恒星形成率与恒星质量之间的相关关系，在$z\sim4$外已被观测到。在散射的相关星系通常被解释为世俗的演变，而星系的恒星形成率高于主要序列被解释为正在进行相互作用，或与starbursting块托姆雷不稳定磁盘。在本文中，我们调查了最近的合并历史的三个尘埃恒星形成的星系，确定其明亮的亚毫米波发射在$z\sim1.5$。我们分析了静止帧光学和紫外成像，静止帧光发射线的运动学使用的狭缝光谱与MOSFIRE在凯克I，并计算Gini和M $_{20}$统计的每个星系，并得出结论，两个合并驱动，而第三个是一个孤立的盘星系。盘状星系位于主序星上方的$\sim$ 4 $\times$，一个合并星系位于主序星的散点内，另一个合并星系位于主序星下方的$\sim$ 4 $\times$。这暗示着星系相对于主序星的位置可能不是$z\sim1$中高M $_{\star}$星系近期恒星形成历史的有用解释。
2020-02-28 astro-ph.GA
Angular Power Spectra of the Millimeter Wavelength Background Light from Dusty Star-forming Galaxies with the South Pole Telescope
我们使用南极望远镜（SPT）在2008年观察到的第一个100平方度的领域的数据来测量由尘埃恒星形成星系（DSFG）在毫米波长的背景贡献的温度各向异性的角功率谱。从150和220 GHz的SPT地图的自动和互相关，我们显着检测泊松分布，并首次在毫米波长，集群组件的功率从背景的DSFG。泊松分量和聚类分量在150和220 GHz之间的光谱指数分别为3.86 +- 0.23和3.8 +- 1.3，这意味着尘埃发射率指数β ~ 2的急剧缩放。在SPT、BLAST（600、860和1200 GHz）和Spitzer（1900 GHz）数据中检测到的泊松和聚集功率可以在一个简单模型的背景下理解，在该模型中所有星系具有相同的灰体谱，尘埃发射率指数β = 2，尘埃温度Td = 34 K。在这个模型中，150 GHz背景光的一半来自大于3.2的红移。我们还利用SPT数据确定了在l = 3000时动力学Sunyaev-Zel'dovich功率谱振幅的上限为13 uK^2，置信度为95%。
2010-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radiative transfer of ionizing radiation through gas and dust: grain charging in star forming regions
带电尘埃颗粒的存在对多相星际介质（ISM）的物理演化具有深远的影响。尽管它的重要性，这一过程仍然是很少探索的数值模拟，由于其复杂的物理和对环境的紧密依赖。在这里，我们介绍了一种新的实现粮食充电的宇宙学辐射转移代码碰撞。我们首先基准的代码预测一系列理想化的尘埃HII地区创建的一颗恒星，以评估所产生的空间分布的电荷上的颗粒属性的影响。其次，我们进行了一个现实的辐射转移模拟恒星形成区提取的尘埃星系在再电离时代的演变。我们发现总尘埃质量的$\sim 13$ %带负电，主要是半径为微米的硅酸盐和石墨颗粒。一个复杂的空间分布的颗粒电荷也被发现，主要取决于暴露于恒星辐射和强烈变化沿不同的视线，作为辐射转移效应的结果。最后，我们评估了颗粒性质（化学成分和尺寸）对所得电荷分布的影响。这里描述的新的实现将开辟一个广泛的可能的研究调查的物理演化的尘埃ISM，现在访问的观测高红移和低红移星系。
2021-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST+ALMA reveal the build up of stellar mass in the cores of dusty star-forming galaxies at Cosmic Noon
University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（黎明宇宙中心）；Tufts University（塔夫茨大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
利用JWST和ALMA数据，研究z=1.5-5.5的33个尘埃恒星形成星系，发现其在紫外和光学波段的形态特征与静止星系相似，暗示尘埃星系已形成尘埃遮蔽的核心，可能加速向静止态演化。
2026-03-13 astro-ph.GA
The properties of the interstellar medium in dusty, star-forming galaxies at $z \sim 2-4$: The shape of the CO spectral line energy distributions
本文通过观测12个z~2-4尘埃恒星形成星系的12CO谱线能量分布，结合ALMA尘埃尺寸和SED拟合，发现恒星形成率面密度是高J激发的主要驱动因素，且样本谱线比值与数值模型预测一致。
2024-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-wavelength characterisation of z~2 clustered, dusty star forming galaxies discovered by Planck
我们报告发现了PHz G95.5-61.6，这是普朗克全天巡天中在发射中检测到的一种复杂结构，对应于高红移星系的两个超密度。这是普朗克目录中的第一个高z候选者，其特征在于从光学到亚毫米域的后续观测。Herschel/SPIRE在250、350和500微米的观测揭示了五个产生500微米过量发射的源的存在，这些源在空间上对应于普朗克发现的候选原星系团。CFHT在光学波段（g和i）和近红外波段（J、H和K_s）的进一步观测，加上IRAC/Spitzer的中红外观测（3.6和4.5微米），证实了亚毫米红色过量与色选星系的过密度有关。用VLT/X-Shooter对13个星系进行的后续光谱分析确定了两个高z结构的存在：一个在z~1.7（3个已确认成员星系），另一个在z~2.0（6个已确认成员星系）。这种双重结构也可以在对位于包含5个Herschel/SPIRE源的半径为1 '的圆形区域内的127个星系样本的光度红移分析中看到，我们发现相对于周围区域，在z~1.7和z~2.0处有双峰多余的星系。这些结果表明，PHz G95.5-61.6对应于两个吸积节点，它们在物理上彼此不相连，嵌入在z~2处的宇宙大尺度结构中，并沿着同一视线。总之，在这个试点项目中说明的数据，方法和结果证实，普朗克数据可以用来检测从集群，尘埃恒星形成星系在高Z的发射，从而穿透集群规模的结构的早期增长。
2015-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atacama Cosmology Telescope: Dusty star-forming galaxies and active galactic nuclei in the equatorial survey
我们提出了一个510射电大声活动星系核的目录阿塔卡马宇宙学望远镜以$>5σ$显著性在以148 GHz（2 mm）、218 GHz（1.5 mm）和218 GHz（1.5 mm）为中心的波段探测到的AGN（主要是耀变体）和287个尘埃恒星形成星系（DSFG）。（1.4 mm）和277 GHz（1.1 mm），从一个480平方度的天球赤道带与额外的（360平方度）浅场。将最深的218 GHz宽场成像、277 GHz数据和多频带滤波相结合，可产生迄今为止最灵敏的宽场毫米波DSFG选择，以218 GHz为基准的均方根噪声达到$<2$ mJy。我们开发了从河外目录中删除银河污染的技术，产生了321个额外的银河源。我们采用了一种新的通量去偏置方法，处理由于银河系切割的异质样本选择。我们提出的光谱特性和源计数的活动星系核和DSFG。DSFG光谱偏离218 GHz和277 GHz之间的光学薄改性黑体，与光学厚发射或额外的冷尘埃成分一致。对于亮活动星系核，通量密度与源变率的年际均方根分数偏差为$\sim40\%$。我们报告了活动星系核的8个$-$ 2870 mJy源计数和DSFG的8个$-$ 90 mJy源计数，后者探测了较亮的透镜群和较暗的非透镜群。在277 GHz，我们报告的第一个源计数测量在这些通量密度，发现超过大多数模型计数预测。最后，我们选择了30个最亮的DSFG作为候选高$z$透镜系统的…
2020-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The space density of luminous dusty star-forming galaxies at $z>4$: SCUBA-2 and LABOCA imaging of ultrared galaxies from $Herschel$-ATLAS
直到最近，在$z>4$上只知道少数尘埃，恒星形成星系（DSFG），其中大多数都被引力透镜显着放大。在这里，我们已经大大增加了这样的DSFG的数量，从独特的宽250-，350-和500- $μ$ m赫歇尔-ATLAS成像调查的基础上，他们非常红的远红外颜色和微弱的350-和500- $μ$ m通量密度-因此，他们预计将在很大程度上是无透镜的，发光的，罕见的和非常遥远的星系。JCMT和APEX在较长波长处增加了地基连续测光，使我们能够识别其SED中的尘埃峰，更好地限制其红移。我们选择的SED模板最好能够确定光度红移使用样本的69高红移，透镜DSFG，然后进行检查，以评估我们的技术的CMB的影响，并量化与我们的光度红移，$σ=0.14\,(1+z)$，使用样本的25个星系的光谱红移，每个与我们的颜色选择一致的系统的不确定性。对于具有典型颜色$S_{500}/S_{250}\sim 2.2$和$S_{500}/S_{350}\sim 1.3$以及流量密度$S_{500}\sim 50\,$ mJy的赫歇尔选择的红外星系，我们确定了中值红移，$\hat{z}_{\rm phot}=3.66$，四分位红移范围，3.30 $-$ 4.27，中值静止帧8 $-$ 1000- $μ$ m光度，$\hat{L}_{\rm IR}$，为$1.3\times 10^{13}\,$ L $_\odot$。第…
2016-11-02 astro-ph.CO 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
ALMA observations of atomic carbon in z~4 dusty star-forming galaxies
本文介绍了南极望远镜对13个强透镜尘埃恒星形成星系的ALMA [CI]（$1-0$）（静止频率492 GHz）观测结果。我们比较这些新的数据与现有的[CI]观测文献，允许研究的ISM性质的$\sim 30$极端尘埃恒星形成星系跨越红移范围$2 < z < 5$。用[CI]线作为分子ISM的示踪线，我们发现SPT-DSFG的平均分子气体质量为$6.6 \times 10^{10}$ M $_{\odot}$ .这与通过低$J$ $^{12}$ CO和尘埃质量导出的气体质量存在矛盾;使估计值一致需要（a）对于我们的$α_{\rm CO} \sim 2.5$样品和气尘比$\sim200$，提高CO到H的$_2$转换因子，或者（b）高碳丰度$X_{\rm CI} \sim 7\times10^{-5}$。使用一系列额外的原子和分子线（包括[CI]，[CII]和CO的多个跃迁）的观察，我们使用现代光解区域代码（3D-PDR）来评估我们样品中DSFG的ISM内的物理条件（包括密度，UV辐射场强和气体温度）。我们发现，我们的DSFG内的ISM的特点是致密的气体透过强紫外线场。我们注意到，以前在DSFG中对PDR区域的研究可能大大低估了ISM的密度。结合起来，我们的分析表明，在高红移的极端尘埃星暴的ISM由致密的，富碳的气体不直接可比的ISM的星暴在当地的宇宙。
2016-12-13 astro-ph.GA
PRUSSIC I - a JVLA survey of HCN/HCO+/HNC (1-0) emission in z$\sim$3 dusty galaxies: Low dense-gas fractions in high-redshift star-forming galaxies
红移z $\geq$ 1的尘埃恒星形成星系（DSFG）是宇宙中最活跃的恒星形成星系之一。然而，它们的致密（$\geq$ 1 - 0 $^5$ cm $^{-3}$）气相-通常由HCN（1-0）示踪-仍然几乎完全未被探索：迄今为止在HCN（1-0）中仅检测到两种DSFG。我们给出了在z = 2.5 - 3.3的六个强透镜DSFG中HCN，HCO+和HNC（1-0）的J=1-0跃迁的JVLA调查结果，有效地使DSFG的数量增加了一倍，并对这些线进行了深入的观察。我们在一个源（J1202+5354，4.4 $σ$）中检测到HCN（1-0）发射，在另一个源（J1609+6045，3.3 $σ$）中检测到HCO+（1-0）发射。光谱叠加产生HCN/FIR（$\leq$ 3.6 $\times$ 1 - 0 $^{-4}$）和HCN/CO（1-0）比（$\leq$ 0.045）的严格上限。推断的HCN/FIR比率（恒星形成效率的代理）与z $\sim$ 0 FIR发光的星暴一致。然而，HCN/CO比率-致密气体部分的代理-是比前两次DSFG检测所建议的低几个因素。我们的研究结果表明，大多数DSFG具有低密度气体分数。与Krumholz & Thompson（2007）的恒星形成星系模型比较，DSFG中的气体密度较低（$\approx$ 10 $^2$ cm $^{-3}$），类似于“正常”的恒…
2022-08-23 astro-ph.GA
A Planck-selected dusty proto-cluster at z=2.16 associated with a strong over-density of massive H$α$ emitting galaxies
通过Subaru/MOIRCS的窄带成像观测，我们发现了与COSMOS场（PHzG 237.0 +42.5）中的普朗克致密源相关的H-α发射星系的过密度。这个普朗克选择的尘埃原星系团z=2.16，有38个H-α发射体，其中包括6个在观测到的MOIRCS 4 'x7'场（物理尺度相当于~2.0x3.5~ Mpc ^2）中光谱证实的星系。我们发现log（M*/Msun）>10.5的大量H-α发射体强烈聚集在原星系团的核心（距离H-α发射体的密度峰值约300 kpc）。大多数的H-α发射体在这个原星团的谎言，沿着恒星形成的主序使用H-α为基础的SFR估计，而集群总的SFR来自整合的H-α为基础的SFR是一个数量级小于普朗克/赫歇尔FIR测光估计。我们的研究结果表明，H-α是一个很好的观测到检测适度的恒星形成星系和跟踪大尺度环境中和周围的高z尘埃原星团，但有可能是一个大部分的恒星形成可能被掩盖的灰尘和未检测到的H-α观测。
2021-01-28 astro-ph.CO 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
Fast Molecular Outflow from a Dusty Star-Forming Galaxy in the Early Universe
星系团的生长效率很低，每次自由落体时只有百分之几的可用气体转化为恒星。反馈过程，如由辐射压力驱动的外流风，超新星或超大质量黑洞吸积，如果它们加热或排出气体供应，可以阻止恒星形成。我们报告了一个分子外流发射从一个尘埃丰富的恒星形成星系在红移5.3，10亿年后的大爆炸。外流达到800公里/秒相对于星系的速度，被分解成多个团块，并携带质量的速度在恒星形成率的两倍之内。我们的研究结果表明，分子外流可以删除大部分的气体可用于恒星形成的星系在高红移。
2018-09-05 astro-ph.GA
An ALMA Survey of the SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey UKIDSS/UDS Field: The Far-infrared/Radio correlation for High-redshift Dusty Star-forming Galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米波阵列，从超深巡天SCUBA-2宇宙学遗产巡天图中选取了706个位于870 $μ$ m的亚毫米波星系（SMG），研究了它们的射电性质。我们检测到273 SMG在$>4σ$在深卡尔G。Jansky甚大阵列1.4 GHz观测，其中45个SMG的子集在610 MHz巨型米波射电望远镜成像中被额外检测到。我们通过参数$q_\text{IR}$（定义为远红外和射电光度的对数比）量化了远红外/射电相关性，并通过叠加分析包括了射电未检测到的SMG。我们确定了一个中位数$q_\text{IR} = 2.20\pm0.03$为完整的样本，独立的红移，这将这些$z\sim2.5$尘埃恒星形成星系$0.44\pm0.04$德克斯低于本地相关的正常恒星形成星系和本地超亮红外星系（ULIRGs）。与本地恒星形成源相比，高红移星暴星系中缺乏红移演化和偏离本地相关性可能是不同物理条件的结果。我们解释通过强磁场（$B\gtrsim0.2$ mG），高星际介质（ISM）密度和额外的无线电发射产生的次级宇宙射线的组合的偏移。虽然本地ULIRGs可能有类似的磁场强度，我们发现它们的紧凑性，结合更高的ISM密度相比SMGs，自然解释了为什么本地和高红移尘埃恒星形成星系遵循不同的远红外/无线电相关。总的来说，我们的研究结果将SMG描绘成一个均匀的星系群，正如它们紧密且不进化的远红外/无线电相关性所示。
2020-09-14 astro-ph.GA
A dusty star-forming galaxy at z=6 revealed by strong gravitational lensing
自从亚毫米选择星系（SMG）被发现以来，它已经彻底改变了星系形成和演化的领域。从数百平方度的亚毫米波长映射，只有少数来源已被证实位于z>5，只有两个在z>6。所有这些SMG都是恒星形成率（SFR）>1000 M_sun/yr的极端星暴星系的罕见例子，因此不能代表一般的尘埃恒星形成星系。因此，我们对这些来源的性质的理解，在最早的时代，仍然是不完整的。在这里，我们报告的光谱识别引力放大（μ = 9.3 +/- 1.0）尘埃恒星形成星系在z=6.027。在校正了引力透镜后，我们得到了这个源的内在不太极端的SFR为380 +/- 50 M_sun/yr，并发现它的气体和尘埃性质与当地的超亮红外星系（ULIRGs）测量的相似，将当地的趋势扩展到早期宇宙中一个探索不足的领域。这个星系的恒星形成效率与在其本地类似物中测量的相似，尽管宇宙时间相差约12 Gyr。
2018-05-24 astro-ph.GA
Astrochemistry of the molecular gas in Dusty Star-Forming Galaxies at the Cosmic Noon
该研究综述了宇宙正午时期尘埃恒星形成星系中分子气体的天体化学研究进展，梳理了相关核心参数与未决问题，明确了分子气体在恒星形成过程中的关键示踪与塑造作用。
2024-04-15 astro-ph.GA
Constraining the volume density of Dusty Star-Forming Galaxies through the first 3mm Number Counts from ALMA
我们使用ALMA科学档案对3 mm连续源进行了盲搜索，以获得该波长下的第一个星系数。分析的数据来自对三个河外遗留场的观测：COSMOS，CDF-S和UDS，包括130多个单独的ALMA波段3点和约200平方米的有效调查区域。arcmin具有连续灵敏度，可以直接探测再电离时期之后的非透镜尘埃恒星形成星系（DSFGs）尘埃排放。我们提出了一个目录的16个源检测到在> 5西格玛与通量密度S_3 mm = 60 - 600 μ J y的数量计数来自。这些数量计数，然后使用放置约束DSFG的体积密度与经验向后演化模型。我们测量的3 mm数计数表明，在z >~ 4时，DSFG对宇宙恒星形成率密度的贡献是不可忽略的。这与光学和近红外巡天观测所推断的被遮蔽星系在z > 4处的贡献急剧减少的普遍假设相反。这项工作证明了ALMA 3毫米观测的能力，它可以在典型的谱线科学计划中达到出色的连续灵敏度。对3毫米选定星系的进一步限制对于完善星系形成和演化的模型以及早期宇宙尘埃产生机制的模型至关重要。
2018-10-29 astro-ph.GA
The kinematics of massive high-redshift dusty star-forming galaxies
本研究提出直接在可见度空间优化参数的星系运动学建模新方法，通过ALMA观测分析高红移大质量尘埃恒星形成星系，得到CO转换因子，拓展塔利-费舍尔关系，并验证其与局地早型星系的演化关联。
2023-12-14 astro-ph.GA
Discovery of four apparently cold dusty galaxies at z=3.62-5.85 in the COSMOS field: direct evidence of CMB impact on high-redshift galaxy observables
我们报告阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）观测的四个高红移尘埃恒星形成星系的候选人从远红外（FIR）/亚毫米观测在COSMOS领域。我们安全地检测到所有的星系在连续和光谱确认它们在z=3.62- 5.85使用ALMA 3毫米线扫描，检测多个CO和/或[CI]跃迁。这包括目前在COSMOS领域已知的最遥远的尘埃星系，z=5.847的ID 85001929。这些红移比我们预期的要低，因为这些星系的尘埃温度要低得多（即，它们的SED峰值在更长的静止帧波长处）。观测到的冷尘埃温度最好理解为FIR中光学厚尘埃连续体的证据，而不是快速金属富集的低恒星形成效率的结果。我们提供的直接证据表明，鉴于其冷光谱能量分布，CMB起着重要的作用，使其观测到的瑞利-金斯（RJ）斜率不太可能陡峭的值，并可能减少其CO通量的两个因素。我们恢复标准RJ斜率时，中巴的贡献被考虑在内。高分辨率ALMA成像显示紧凑的形态和合并的证据。这项工作揭示了一个寒冷的尘埃恒星形成星系的人口，在目前的调查中代表不足，甚至比相同红移的典型主序星星系更冷。高远红外尘埃光学厚度可能是致密星爆在任何红移的普遍特征。
2019-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Downsizing of Star Formation Measured from the Clustered Infrared Background Correlated with Quasars
强大的类星体可以在很远的地方被看到。由于它们存在于大质量暗物质晕中，它们提供了一个有用的大尺度结构的示踪剂。我们在跨越$0.5 \leq z \leq 3.5$的10个红移仓中的11,235个类星体的位置上，在250、350和500微米处堆叠赫歇尔-SPIRE图像。类星体和它的宿主星系的未解决的尘埃排放占主导地位的仪器光束尺度，而扩展的排放空间上解决的物理尺度的顺序兆秒差距。这种辐射是由于聚集在类星体周围的暗物质晕周围的尘埃星系形成的。我们测量的径向表面亮度轮廓的堆叠图像计算的角度关联函数的尘埃恒星形成星系与类星体相关。然后，我们建立模型的配置文件，以确定大规模的类星体和尘埃恒星形成星系的红移函数的集群特性。我们采用了晕模型，并通过最有效的晕质量在托管恒星形成星系的参数，发现$\log(M_\mathrm{eff}/M_{\odot}) = 13.8^{+0.1}_{-0.1}$在$z=2.21-2.32$，并在$z=0.5-0.81$，质量是$\log(M_\mathrm{eff}/M_{\odot}) = 10.7^{+1.0}_{-0.2}$。我们的研究结果表明，在$0.5 \leq z \leq 2.9$之间的暗物质晕托管尘埃恒星形成星系的缩小。推导出的暗物质晕质量与其他恒星形成星系和亚毫米星系的测量结果一致。尘埃恒星形成星系从晕模型推断的物理性质取决于类星体晕占据分布的细…
2018-08-02 astro-ph.GA
The far-infrared/radio correlation for a sample of strongly lensed dusty star-forming galaxies detected by Herschel
我们研究了$28$明亮高红移（$1 \lesssim z \lesssim 4$）恒星形成星系的样本的无线电远红外（FIR）相关性，这些星系是从赫歇尔-阿特拉斯场的FIR中选出的，作为强引力透镜的候选者。无线电信息来自$2.1$ GHz的高灵敏度专用ATCA观测，或来自与$1.4$ GHz的FIRST调查的交叉匹配。通过利用透镜放大可能增强的源亮度，我们确定了一个弱的演变与红移出$z\lesssim 4$的前红外-射电光度比$q_{\rm FIR}$。我们还发现，$q_{\rm FIR}$参数作为无线电功率$L_{1.4\,\rm GHz}$的函数显示出明显的下降趋势，类似于文献中发现的光学/无线电选择的透镜类星体所观察到的，但覆盖了$q_{\rm FIR}-L_{1.4\,\rm GHz}$图中的互补区域。我们解释这样的行为的框架内的原位星系形成的情况下，作为一个过渡的结果，从早期的尘埃遮蔽的恒星形成阶段（主要是由我们的FIR选择精确定位）到一个晚期的射电响亮的类星体阶段（优先采样的光学/无线电选择）。
2022-02-09 astro-ph.GA
Exploring the z=3-4 massive galaxy population with ZFOURGE: the prevalence of dusty and quiescent galaxies
我们对红移$z>3$星系群的理解在很大程度上依赖于使用流行的“dropout”技术选择的样本，通常由具有蓝色和突出莱曼断裂的紫外线明亮星系组成。由于目前尚不清楚这些星系是否代表大质量星系群，我们在这里使用FourStar Galaxy Evolution（ZFOURGE）Survey在$z=3-4$创建一个恒星质量有限的样本。独特的是，ZFOURGE使用深近红外中带宽滤波器来获得准确的光度红移和恒星的人口属性。质量完整的样本包括57个星系与log M $>10.6$，达到以下$M^{\star}$在$z=3-4$。平均而言，大质量$z=3-4$星系在观测到的光学中值$R_{tot}^{AB}=27.48\pm0.41$（重构框架$M_{1700}=-18.05\pm0.37$）中非常暗淡。它们远低于Lyman break星系的紫外光度-恒星质量关系，并且在相同的质量下大约比$\sim100\times$更暗。大质量星系是红色的（$R-Ks_{AB}=3.9\pm0.2$ ;重新定义紫外线斜率$β=-0.2\pm0.3$），可能来自尘埃或古老的恒星年龄。我们将星系SEDs按它们的重构框架$U-V$和$V-J$颜色进行分类，发现了一个多样化的群体：$46^{+6+10}_{-6-17}$ %的大质量星系是静止的，$54^{+8+17}_{-8-10}$ %是尘埃恒星形成星系，只有$14…
2014-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The nature of the [CII] emission in dusty star-forming galaxies from the SPT survey
本文利用APEX和Herschel对20个2.1 < z < 5.7的强透镜尘埃星系进行了[CII]观测。这些源是根据南极望远镜巡天的1.4毫米通量（S_1.4毫米> 20毫焦）选择的，远红外（FIR）光度是根据广泛的光度数据确定的。在17个源中稳健地检测到[CII]线，除一个外，所有源都被光谱分辨。在[CII]中观察到的20个源中有11个也具有来自ATCA的低J CO检测。与中等和高J CO线从ALMA的比较显示一致的[CII]和CO速度分布，这表明这些物种之间几乎没有差异透镜。[CII]，低J CO和FIR数据使我们能够约束的星际介质的属性。我们发现[CII]与CO（1-0）的光度比在5200 +- 1800的SPT样品中，散射明显小于其他样品。该谱线比可以通过[CII]和CO发射气体的介质来最好地描述，其中[CII]的激发温度高于CO的激发温度，高CO光学深度tau_CO >> 1，并且低至中等[CII]光学深度tau_CII ~< 1。光解离区域的几何结构允许这样的条件。
2015-02-10 astro-ph.GA
Strong FUV fields drive the [CII]/FIR deficit in z~3 dusty, star-forming galaxies
我们给出了两个z~3尘埃星系-- ALESS 49.1和ALESS 57.1中[CII] 157.74 μ m谱线和静止坐标系160 μ m连续谱线的0.15角秒（1 kpc）分辨率ALMA观测结果，并结合了CO（3-2）分辨观测结果。在这两个源中，[CII]表面亮度分布由半径为1 kpc的致密核心$\leq$主导，比CO（3-2）发射的范围小2-3倍。在ALESS 49.1中，我们发现了一个额外的扩展（8 kpc半径），低表面亮度[CII]组件。基于对模拟ALMA观测的分析，[CII]和160 μ m连续表面亮度分布与与CO（3-2）发射大小相同的单高斯表面亮度分布不一致。[CII]旋转曲线在$\simeq$ 2 kpc半径处变平，表明中心区域的运动学由重子盘主导。这两个星系都表现出强烈的[CII]/FIR赤字在1千秒差距尺度，与FIR表面亮度[CII]/FIR斜率陡峭比本地恒星形成星系。[CII]/CO（3-2）观测与PDR模式的比较表明，在ALESS 49.1和57.1的中心区域存在强FUV辐射场（$G_0\sim10^4$）和高气体密度（$n\mathrm{(H)}\sim10^4-10^5$ cm $^{-3}$）。最直接的解释明显的[CII]/FIR赤字是一个热饱和的C+精细结构水平在温度$\geq$ 500 K，由强FUV场驱动。
2019-01-28 astro-ph.GA
ISM properties of a Massive Dusty Star-Forming Galaxy discovered at z ~ 7
本文报道了在$z=6.900 +/- 0.002$上发现的迄今为止红移最高的毫米选择尘埃恒星形成星系SPT-S J 031132 -5823.4（以下简称SPT 0311 -58）的星际介质的物理条件。SPT 0311 -58是在南极望远镜（SPT）-SZ巡天中通过其1.4毫米热尘埃连续辐射发现的。光谱红移通过ALMA 3 mm频率扫描测定，其检测CO（6-5）、CO（7-6）和[Cl]（2-1），随后通过用ATCA检测CO（3-2）和用APEX检测[CII]来确认。通过对尘埃连续光谱的辐射转移分析以及CO和[CI]谱线的发射，我们对SPT 0311 -58中的ISM的性质进行了约束。这使我们能够确定气体含量，而无需对气体质量比例因子进行特别假设。SPT 0311 -58质量极大，其固有气体质量为$M_{\rm gas} = 3.3 \pm 1.9 \times10^{11}\,M_{\odot}$。它的大质量和强烈的恒星形成是非常罕见的来源，以及进入再电离时代。
2017-05-25 astro-ph.GA
Infrared Contributions of X-Ray Selected Active Galactic Nuclei in Dusty Star-Forming Galaxies
我们调查的红外贡献超大质量黑洞活动与宿主星系发射的中远红外（IR）光谱的大样本的X射线明亮的活动星系核（AGN）居住在尘埃，恒星形成的宿主星系。我们从Chandra XBootes X射线巡天中选取了703个活动星系核，它们在0.1 <z <5处的LX = 10^42 - 46尔格/s，这是迄今为止最大的X射线活动星系核样品，具有中、远红外探测能力，利用光谱能量分布（SED）分解确定活动星系核和宿主星系的红外光度。我们确定弱或不存在的关系时，平均恒星形成活动作为活动星系核活动的函数，但看到较强的积极趋势时，平均L_X在恒星形成活动的箱子在低红移活动星系核。我们估计，平均尘埃覆盖因子为33%的基础上，红外SED和热AGN光度，对应于约三分之一的2型AGN人口。我们还看到了一个人口的活动星系核，挑战倾斜的统一模型与个人的灰尘覆盖的因素，从观察到的X射线硬度比的核模糊相矛盾。我们看到活动星系核的红外光谱和相应的总红外、24 μ m或X射线光度之间没有很强的联系。作为红外波长的函数，活动星系核的平均静止框架贡献在中红外显示出显著的（~80%）贡献，在λ> 30 μ m处逐渐消失。此外，我们提供了一个观测到的L_X和纯活动星系核红外输出之间的关系，为高z活动星系核，使未来的研究，估计活动星系核红外贡献仅使用观测到的X射线通量密度估计。
2019-06-28 astro-ph.GA
Probing star formation in the dense environments of z~1 lensing halos aligned with dusty star-forming galaxies detected with the South Pole Telescope
我们探测了大质量$\sim10^{13}\,M_{\odot}$暗物质晕环境中的恒星形成，其红移为$z$ $\sim$ $1$。这种恒星形成与我们在普朗克高频仪器的地图中检测到的亚毫米聚类信号有关，这些地图堆叠在从南极望远镜（SPT）2500度$^2$调查中选择的高红移（$z$ $>$ $2$）强透镜尘埃恒星形成星系（DSFG）样本的位置上。聚类信号具有亚毫米的颜色，其与前景透镜晕（$z$ $\sim$ $1$）的平均红移一致。我们报告了一个平均过量的恒星形成率（SFR）相比，该领域的$(2700\pm700)\,M_{\odot}\,{yr}^{-1}$从所有星系有助于这一集群信号半径为3.5'的SPT DSFG。普朗克过剩的大小与当前宇宙红外背景模型的预测大致一致。该模型预测，80 $\%$的过量发射普朗克测量起源于星系位于邻近的透镜晕。使用赫歇尔地图相同的领域，我们发现一个明确的过剩，相对于该领域，个别来源，有助于普朗克过剩。与场相比的平均过量SFR被测量为（$370\pm40)$ $\,M_{\odot}\,{yr}^{-1}$/分辨的聚类源。我们的研究结果表明，这些巨大的$z$ $\sim$ $1$透镜晕周围的环境承载着大约$2\,$ Mpc的强烈恒星形成。在用普朗克数据测量星系的通量密度时，还应考虑成团效应引起的通量增强。
2015-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling high-resolution ALMA observations of strongly lensed dustystar forming galaxies detected by Herschel
我们提出了~0.1arcsec分辨率阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列成像的7个强引力透镜星系探测的赫歇尔空间天文台的建模。其中四个是星系-星系尺度的强透镜，其余三个是星系群尺度的透镜。通过仔细的vibrium建模，我们推断的透镜星系的质量分布，并通过确定放大因子，我们调查的内在属性和形态的透镜亚毫米源。我们发现，这些亚毫米源的恒星形成率尘埃质量的比率是一致的，或超过高红移亚毫米星系和低红移超亮红外星系的平均比率。可能的活动星系核对红外光度的贡献还没有量化，因此可能会使我们的恒星形成率偏高。我们的大多数镜头模型的质量密度斜率接近等温，但某些系统显示出显着差异。
2021-11-18 astro-ph.GA
COSMOS-3D: Diverse Environments and Hot-dust Signatures among Dusty Star-forming Galaxies at $z$ = 4.9-7.2
Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy, National Astronomical Observatories, CAS（中国科学院南美天文中心，国家天文台）；Departamento de Astronomía, Universidad de Chile（智利大学天文学系）；Instituto de Estudios Astrofísicos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales（迭戈帕托利亚斯大学工程与科学学院天体物理研究所）；Millennium Nucleus for Galaxies (MINGAL)（星系千年核心计划（MINGAL））；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Department of Astronomy, University of Geneva（日内瓦大学天文学系）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图德天文台）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；IPAC, California Institute of Technology（加州理工学院IPAC）
该研究利用JWST和ALMA数据研究z=4.9-7.2的18个尘埃星系，发现其环境密度与形态相关，并合星系呈致密环境，而MIRI明亮星系有额外热尘埃成分，暗示早期结构增长的相位依赖图景。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Sands: The Origin of Dusty, Star-forming Galaxies in the Epoch of Reionization
本研究基于Simba模型提出Cosmic Sands模拟套件，探讨了再电离时期大质量尘埃星系的形成机制，发现持续并合与气体吸积驱动了恒星质量和极端恒星形成率的增长，但其红外光度仍低于经典亚毫米星系。
2022-12-05 astro-ph.GA
2mm Observations and the Search for High-Redshift Dusty Star-forming Galaxies
本文利用GOODS-S的ALMA 2毫米与SCUBA-2 450微米深场数据，构建星系计数并通过流量比估计红移，揭示高红移尘埃恒星形成星系的恒星形成率密度显著下降。
2023-05-26 astro-ph.GA
SILVERRUSH. VIII. Spectroscopic Identifications of Early Large Scale Structures with Protoclusters Over 200 Mpc at z~6-7: Strong Associations of Dusty Star-Forming Galaxies
我们已经获得了三维地图的宇宙在$\sim200\times200\times80$共动的Mpc $^3$（cMpc $^3$）体积分别在$z=5.7$和$6.6$的基础上，光谱样本的179个星系，实现$\gtrsim80$ \%的完整性下降到Ly $α$光度的$\log(L_{\rm Lyα}/[\mathrm{erg\ s^{-1}}])=43.0$，根据我们的凯克和双子座的观测和文献。这些地图显示了巨大的结构和两个显著的高密度星系，分别由至少44个和12个星系组成，分别位于$z=5.692$（z57 OD）和$z=6.585$（z66 OD），使z66 OD成为迄今为止光谱证实的最遥远的高密度星系。我们比较了亚毫米星系在$z\simeq 4-6$与我们的$z=5.7$星系形成的大尺度结构的空间分布，并检测到的$99.97\%$信号的交叉相关，表明一个明确的巧合尘埃恒星形成星系和尘埃清晰的星系形成在这个早期的时代。在z57 OD和z66 OD中的星系正在活跃地形成恒星，其恒星形成率（SFR）比主序星高$\gtrsim5$倍，特别是z57 OD中的SFR密度比宇宙平均值高10倍（也称为红移）。Madau-Lilly情节）。与数值模拟的比较表明，z57 OD和z66 OD是原星系团，是今天的星系团的祖先与晕质量的$\sim10^{14}\ \mathrm{M_\odot}$。
2019-06-24 astro-ph.GA
Dense-gas tracers and carbon isotopes in five 2.5<z<4 lensed dusty star forming galaxies from the SPT SMG sample
在高z尘埃恒星形成星系中观察到的高SFR的起源仍然未知。大部分致密分子气体可能提供部分解释，但在以恒星形成为主的高z系统中，致密气体的数量几乎没有观测限制。我们提出了我们的ALMA计划的结果，针对稠密气体示踪剂（HCN（5-4），HCO+（5-4），和HNC（5-4））在5个强透镜星系的SPT SMG样本。我们在z=2.51处在SPT-125-47中检测到这些谱线中的两条（SNR>5），并且在z=3.16处在SPT 0551 -50中试验性地检测到所有三条（SNR~3）。由于我们的目标线的一个显着的分数是没有检测到的，我们开发了一种统计方法，以获得无偏的平均属性，同时考虑到检测和非检测。平均而言，我们的源的HCN（5-4）和HCO+（5-4）光度比基于局部L 'HCN（5-4）-LIR关系的预期暗约1.7倍，但该偏移仅对应于约2 sigma。我们发现，HCO+/HCN和HNC/HCN的流量比是兼容的统一。第一个比率预期用于PDR，而第二个比率与PDR或XDR和/或HNC的中IR泵浦一致。我们的来源是在高端的恒星形成效率之间的本地关系，确定使用LIR/[CI]和LIR/CO的比率，和致密气体的分数，估计使用HCN/[CI]和HCN/CO的比率。在SPT 0125 -47中，我们发现追踪致密气体（HCN，HCO+）和低密度气体（CO，[CI]）的谱线的速度分布是相似的。除了这些谱线，我…
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Progenitors of Local Ultra-massive Galaxies Across Cosmic Time: from Dusty Star-bursting to Quiescent Stellar Populations
利用UltraVISTA星表，我们研究了自$z=3$以来11.4~Gyr的本地超大质量星系（$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})}\approx11.8$ ; UMG）的祖先的演化，提供了一个完整和一致的图片，最大质量的星系在$z=3$已经组装。通过使用丰度匹配的半经验方法选择祖先，我们推断恒星质量的增长为0.56 $^{+0.35}_{-0.25}$ dex，0.45 $^{+0.16}_{-0.20}$ dex和0.27 $^{+0.08}_{-0.12}$ dex分别从$z=3$，$z=2$和$z=1$到$z=0$。在$z<1$，UMG的祖先构成了一个均匀的人口，只有静止的星系与旧的恒星星族。在$z>1$，来自恒星形成星系的贡献逐渐增加，在$2<z<3$的祖先主要是大质量（$M_{\rm star} \approx 2 \times 10^{11}$ M $_{\odot}$）、尘埃（$A_{\rm V}\sim$ 1- 2.2等）、恒星形成（SFR $\sim$ 100- 400 ~M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）星系，它们的恒星年龄范围很大。在$z=2.75$，$\sim$ 15\%的祖先是静止的，具有典型的星爆后星系的性质，几乎没有尘埃消光和强烈的巴耳末破裂，并显示出大的颜色散射。我们的研究结果表明，至少有一半的本地UMG的恒星内…
2014-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
J0107a: A Barred Spiral Dusty Star-forming Galaxy at $z=2.467$
本文研究 z=2.467 处明亮尘埃恒星形成星系 J0107a，发现其为带恒星棒的富气巨质量盘，动力学冷且无并合迹象，表明其剧烈恒星形成可能由棒和快速气体流入而非主并合触发。
2023-12-05 astro-ph.GA
