我们目前的无线电观测超亮红外星系(ULIRGs)使用巨型米波射电望远镜(GMRT),并将它们与档案多频观测,以了解是否ULIRGs是在本地宇宙中的强大的射电大声星系的祖先。超红外类星体的特点是红外线光度大($L_{IR}>$ 10 $^{12}$ L $\odot$),尘埃质量大($\sim10^{8}M_{\odot}$),恒星形成活跃(恒星形成速率$\sim$ 10-100 $M_{\odot}~$ yr $^{-1}$)。研究表明,它们代表了富含气体的螺旋星系合并的最后阶段。它们的光度可以归因于星暴活动和活动星系核(AGN)。我们研究了13个ULIRG样本,这些样本通过1.28~GHz的GMRT观测数据光学识别了活动星系核特征。我们的目标是解决任何核心喷流结构或核扩展,从而检查是否ULIRGs正在演变成无线电响亮的椭圆。我们的深,低频观测显示只有一个源的边际扩展。然而,9个ULIRG的综合无线电频谱表现出类似于GPS/CSS/CSO/年轻射电源的特征。估计的光谱年龄为0.4至20百万年,表明它们是年轻的射电源和可能的射电星系的祖先。因此,我们的结论是,虽然大多数ULIRG不显示kpc尺度的扩展无线电发射与核活动,其无线电频谱能量分布确实显示年轻的射电星系的签名。
英文摘要:
We present radio observations of ultraluminous infrared galaxies (ULIRGs) using the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) and combine them with archival multi-frequency observations to understand whether ULIRGs are the progenitors of the powerful radio loud galaxies in the local Universe. ULIRGs are characterized by large infrared luminosities ($L_{IR}>$10$^{12}$L$\odot$), large dust masses ($\sim10^{8}M_{\odot}$) and vigorous star formation (star formation rates $\sim$10-100 $M_{\odot}~$yr$^{-1}$). Studies show that they represent the end stages of mergers of gas-rich spiral galaxies. Their luminosity can be due to both starburst activity and active galactic nuclei (AGN). We study a sample of 13 ULIRGs that have optically identified AGN characteristics with 1.28~GHz GMRT observations. Our aim is to resolve any core-jet structures or nuclear extensions and hence examine whether the ULIRGs are evolving into radio loud ellipticals. Our deep, low frequency observations show marginal extension for only one source. However, the integrated radio spectra of 9 ULIRGs show characteristics that are similar to that of GPS/CSS/CSO/young radio sources. The estimated spectral ages are 0.4 to 20 Myr and indicate that they are young radio sources and possible progenitors of radio galaxies. Hence, we conclude that although most ULIRGs do not show kpc scale extended radio emission associated with nuclear activity, their radio spectral energy distributions do show signatures of young radio galaxies.
Star-Formation in the Ultraluminous Infrared Galaxy F00183-7111
我们报道了用澳大利亚望远镜紧凑阵列探测到F00183-7111中的分子CO(1-0)气体,F00183-7111是已知的最极端的超亮红外星系之一。我们从CO(1-0)线测量到F00183-7111的红移为0.3292,并估计00183中分子气体的质量为1 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$。我们发现F00183-7111主要是由活动星系核提供动力的,只有$\sim$总光度的14%是由恒星形成贡献的(SFR $\sim$ 220 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$)。我们还提供了F00183-7111的光学图像,它显示了向东的延伸。我们使用无线电连续观测在这个扩展中搜索恒星形成,但没有检测到任何。这表明恒星的形成可能主要是核的。这些观测结果为一个模型提供了额外的支持,在这个模型中,ULIRGs的无线电发射是由恒星形成的强烈爆发和嵌入其核心的无线电大声活动星系核提供动力的,两者都是由富含气体的星系合并引发的。
Galactic Winds across the Gas-Rich Merger Sequence II. Lyman Alpha Emission and Highly Ionized O VI and N V Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies
ALMA Multiple-Transition Molecular Line Observations of the Ultraluminous Infrared Galaxy IRAS 20551-4250: Different HCN, HCO+, HNC Excitation and Implications for Infrared Radiative Pumping
我们提出了我们的ALMA多跃迁分子线观测结果的超亮红外星系,IRAS 20551-4250,这是已知的包含一个发光的掩埋活动星系核,并显示可检测的振动激发(v2=1f)HCN和HNC发射线。HCN、HCO+和HNC的转动J=1-0、4-3和8-7发射线在振动基态(v=0)处被清楚地检测到。振动激发(v2=1f)J=4-3的发射线被检测到的HCN和HNC,但没有HCO+。它们观测到的通量比进一步支持了我们先前基于J=3-2数据获得的建议,即(1)红外辐射泵浦在v=0处的旋转激发中起作用,至少对于HCN和HNC,以及(2)HCN丰度高于HCO+和HNC。同位素H13 CN、H13 CO+和HN 13 C J=3-2发射线的通量测量支持更高HCN丰度的情况。基于碰撞激发模型,我们约束这些线发射分子气体的物理性质,但发现更高的HNC旋转激发比HCN和HCO+是很难解释的,由于更高的有效临界密度的HNC。我们考虑了红外辐射泵浦的影响,使用现有的5-30微米的红外光谱,发现我们的观测结果很好地解释,如果辐射源位于30-100 pc的分子气体。同时覆盖的非常明亮的CO J=3-2发射线显示了一个广泛的发射翼,我们解释为由于分子外流活动的估计速度约为150 Msun/yr。
JWST Discovery of High-Velocity Mid-Infrared Ionized Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies F11119+3257 and F05189-2524
University of Maryland(马里兰大学);Rhodes College(罗兹学院);Universidad de Alcalá(阿尔卡拉大学);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心(CAB),西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙高等科学研究委员会);University of Arizona(亚利桑那大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC(基础物理研究所(IFF),西班牙高等科学研究委员会)
Spectrally and spatially resolved (sub)millimeter HCN-to-HCO$^{+}$ flux ratios in nearby ultraluminous infrared galaxies
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences (NINS)(日本国立天文台,国立自然科学研究院);Department of Astronomy, School of Science, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究大学院大学(SOKENDAI)理学部天文学科);Toyo University(东洋大学);Institute of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(筑波大学纯应用科学研究所);Tomonaga Center for the History of the Universe, University of Tsukuba(筑波大学丰顺伽宇宙历史中心);Tsukuba Institute for Advanced Research (TIAR), University of Tsukuba(筑波大学筑波高等研究院 (TIAR));Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所)
The role of molecular gas in the nuclear regions of IRAS 00183-7111. ALMA and X-ray investigations of an ultraluminous infrared galaxy
我们提出了一个多频率的研究超亮红外星系(ULIRG)IRAS 00183-7111(z=0.327),从勺诊断图选择作为一个高度模糊的活动星系核(AGN)的候选人。使用ALMA循环0毫米和X射线观测;主要目的是验证CO示踪的分子气体在什么水平上可能对在X射线能量下观测到的遮蔽负责。理论和观测都表明,星系尺度的吸收可能在中等(即康普顿薄)柱密度的活动星系核遮蔽中发挥作用。我们从ALMA CO $_{(1-0)}$探测中推导出分子气体柱密度$(8.0\pm0.9)\times10^{21}$ cm $^{-2}$,而从X射线光谱拟合中得到的冷气体最佳拟合柱密度为$6.8^{+2.1}_{-1.5}\times10^{22}$ cm $^{-2}$。这两个量表明,分子气体可能只贡献了活动星系核遮蔽的一小部分;然而,它们之间的联系并不简单。IRAS 00183-7111的核区域可能被分层成不同的物质层:一层是内部的,被活动星系核的强辐射场高度电离(从X射线光谱中发现的高电离铁线推断),另一层是外部的,温度较低,从核延伸超过5 kpc(由ALMA观测到的分子气体追踪)。分子气体区也产生了强烈的星暴,SFR $\sim260\pm28$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$。这种核环境的复杂性使得很难确定活动星系核模糊的起源,因为目前可用的数据质量。为了深入研究这一问题,需要在毫米级…
A High Incidence of Mid-infrared Variability in Local Ultraluminous Infrared Galaxies
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学);Kitami Institute of Technology(北见工业大学);Waseda University(早稻田大学);Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所);The University of Tokyo(东京大学)