After The Fall: Resolving the Molecular Gas in Post-Starburst Galaxies
Adam Smercina, John-David T. Smith, K. Decker French, Eric F. Bell, Daniel A. Dale, Anne M. Medling, Kristina Nyland, George C. Privon, Kate Rowlands, Fabian Wa… 展开作者
Adam Smercina, John-David T. Smith, K. Decker French, Eric F. Bell, Daniel A. Dale, Anne M. Medling, Kristina Nyland, George C. Privon, Kate Rowlands, Fabian Walter, Ann I. Zabludoff
备注：
19 pages, 9 figures, 3 tables; Accepted for publication in ApJ
Post-starburst (PSB), or 'E+A', galaxies represent a rapid transitional phase between major, gas-rich mergers and gas-poor, quiescent early-type galaxies. Surprisingly, many PSBs have been shown to host a significant interstellar medium (ISM), despite theoretical predictions that the majority of star-forming gas should be expelled in AGN- or starburst-driven outflows. To-date, the resolved properties of this surviving ISM have remained unknown. We present high resolution ALMA continuum and CO(2$-$1) observations in six gas- and dust-rich PSBs, revealing for the first time the spatial and kinematic structure of their ISM on sub-kpc scales. We find extremely compact molecular reservoirs, with dust and gas surface densities rivaling those found in (ultra-)luminous infrared galaxies. We observe spatial and kinematic disturbances in all sources, with some also displaying disk-like kinematics. Estimates of the internal turbulent pressure in the gas exceed those of normal star-forming disks by at least 2 orders of magnitude, and rival the turbulent gas found in local interacting galaxies, such as the Antennae. Though the source of this high turbulent pressure remains uncertain, we suggest that the high incidence of tidal disruption events (TDEs) in PSBs could play a role. The star formation in these PSBs' turbulent central molecular reservoirs is suppressed, forming stars only 10% as efficiently as starburst galaxies with similar gas surface densities. "The fall" of star formation in these galaxies was not precipitated by complete gas expulsion or redistribution. Rather, this high-resolution view of PSBs' ISM indicates that star formation in their remaining compact gas reservoirs is suppressed by significant turbulent heating.
Resolving the Multiphase Outflow, Shock Signatures, and PAHs in the AGN-Starburst Composite ULIRG F10565+2448 with JWST MIRI/MRS
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Joint Space-Science Institute, Department of Astronomy, University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校联合空间科学研究所）；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），西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所）
JWST & the Waz Arc I: Spatially Resolving the Physical Conditions within a Post-Starburst Galaxy at Redshift 5 with NIRSpec IFS
NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心）；University of Washington（华盛顿大学）；International Space Science Institute（国际空间科学研究所）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago（芝加哥大学天文与天体物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文学系）；STAR Institute（STAR研究所）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙研究院）；PITT PACC, University of Pittsburgh（匹兹堡大学PITT PACC）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Department of Physics, University of Cincinnati（辛辛那提大学物理系）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of Texas at Austin（得克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
SQuIGG$\vec{L}$E: Spatially resolved NIRSpec Pa$α$ reveals that the most CO-luminous, $z\sim0.7$ post-starburst galaxies exhibit falling---but still active---star formation behind optically thick dust
The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
The GECKOS survey: Resolving the molecular and ionised gas in the galactic outflow of ESO~484-036
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)（三维全天体物理学卓越研究中心）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
The Relationship Between Brightest Cluster Galaxy Star Formation and the Intracluster Medium in CLASH
我们研究了11个CLASH最亮的星系团（BCGs）中的反馈机制的性质，这些星系团具有扩展的紫外线和星云线发射特征。我们估计恒星形成率（SFR），尘埃质量和星爆持续时间使用贝叶斯光度拟合技术，该技术考虑了从紫外线到远红外线的恒星和尘埃发射。通过将这些量与来自X射线观测和星团质量分布的透镜估计的星团内介质（ICM）冷却时间和自由落体时间进行比较，我们发现BCG SFR和ICM冷却时间与自由下落时间的比率$t_{cool}/t_{ff}$之间存在紧密关系，其固有散射的上限为0.15 dex。此外，在半径为$0.025R_{500}$处，恒星暴持续时间可能与ICM冷却时间相关，并且这两个量在达到Gyr区域时收敛。我们的研究结果提供了一个直接的观测之间的联系，ICM的结晶状态和BCG恒星形成活动的强度和持续时间，并出现一致的情况下，活动星系核（AGN）诱导凝结的热不稳定ICM超密度燃料长时间（$>$ 1 Gyr）BCG星爆。这种情况可以解释（a）如何在不引起冷却流的情况下耗尽具有低冷却时间的气体，以及（b）SFR和$t_{cool}/t_{ff}$之间的缩放关系。我们还发现，SFR和尘埃质量的BCGs与SFR $<100$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$之间的标度关系是类似的恒星形成场星系; BCGs与大（$>100$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）SFR的…
Getting to know the Stellar Clusters in NGC 1569: Bayesian inference of stellar cluster properties in a dwarf starburst galaxy
University of Durham（杜伦大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)（ARC三维全天空天体物理学卓越中心（ASTRO 3D））；Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University（澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院）
Resolving the dusty star-forming galaxy GN20 at z=4.055 with NOEMA and JWST: A similar distribution of stars, gas and dust despite distinct apparent profiles
Planck's dusty GEMS. IV. Star formation and feedback in a maximum starburst at z=3 seen at 60-pc resolution
我们提出了一个高分辨率的ALMA干涉测量的CO（4-3）线发射和尘埃连续体的“红宝石”（PLCK_G244.8+54.9），一个明亮的，引力透镜星系在z = 3.0发现的普朗克全天巡天。红宝石是普朗克尘埃宝石中最明亮的一颗，它是银河系外亚毫米天空中11个最明亮的引力透镜高红移星系的样本。我们解决了高表面亮度的连续和CO线发射的红宝石在几个扩展块沿部分，近圆形爱因斯坦环直径为1.4”周围的大质量星系在z = 1.5。当地的恒星形成强度高达2000 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$，其中最高的观测在高红移，显然在最大的恒星爆发的范围。气体质量表面密度为几个$\times$ 10 $^4$ M $_{\odot}$ pc $^{-2}$。红宝石位于施密特-肯尼库特图中的星暴序列之上，甚至部分位于其上方，处于恒星形成的极限，恒星形成是通过辐射压、恒星风和超新星的动能注入而自我调节的。我们发现，这些过程也可以注入足够的动能和动量到气体中来解释湍流线宽，这是符合边缘引力约束的分子云嵌入在一个临界托姆雷稳定盘。恒星形成效率在每自由落体时间的1-10%之间，这与银河系中设定局部恒星形成定律的压力平衡可能在最高恒星形成强度之外是普遍存在的概念一致。活动星系核的反馈对于红宝石星系中恒星的形成并不是必需的，这与活动星系核在红外线和射电波段中没有明亮的成分是一致的。
Mid-Infrared Colors of Dwarf Galaxies: Young Starbursts Mimicking Active Galactic Nuclei
在矮星系中寻找活动星系核（AGN）对于我们理解早期宇宙中形成的种子黑洞具有重要意义。在这里，我们测试在低星系质量的活动星系核活动的红外选择方法。我们的母星系样本由斯隆数字巡天中的约18，000个邻近矮星系（M*< 3 x 10^9 Msun，$z<0.055$）组成，在宽视场红外巡天探测器（WISE）发布的AllWISE数据的前三个波段中有重要的探测结果。首先，我们证明了大多数矮星系中的光学选择活动星系核没有被选择为活动星系核使用WISE红外颜色诊断和红外辐射是由宿主星系占主导地位。然后，我们研究了光学选择的成星矮星系的红外特性，发现具有最红红外颜色的星系是最紧凑的，具有蓝色光学颜色，年轻的恒星年龄和大的比恒星形成率。这些结果表明，在使用红外颜色选择矮星系中的活动星系时必须非常小心，因为恒星形成矮星系能够以模仿更明亮活动星系的红外颜色的方式加热尘埃。特别是，一个简单的$\mathrm{W1}-\mathrm{W2}$颜色切割单独不应该被用来选择矮星系的活动星系核。考虑到这些复杂性，我们提出了一个值得后续观测的41个矮星系的样本，这些矮星系落在WISE红外色空间中，通常被更明亮的活动星系核占据。
The buildup of galaxies and their spheroids: the contributions of mergers, disc instabilities and star formation
我们使用GALFORM星系形成的半解析模型和Planck-Millennium模拟来研究星系及其球状体中恒星质量的起源。我们比较合并和光盘不稳定性的重要性，以及它们引发的星爆。我们发现形成\textit{ex situ}的星系恒星质量分数（$f_\mathrm{ex}$）从$M_*=10^{11}$ M $_\odot$向上急剧增加，在$M_*=10^{11.3}$ M $_\odot$处达到$80\%$。对于低质量星系，我们发现更大的\textit{\textit{ex situ}}的贡献在$z=0$比在其他模型（$7$ - $12\%$），随着向更高的红移减少。所有恒星质量的全球\textit{ex situ}比例随着红移急剧下降，从$z=0$的$40\%$下降到$z=10$的$3\%$。主要的合并贡献了大约一半的\textit{ex situ}质量，次要的合并和卫星的平滑吸积都占$\approx25\%$，几乎与恒星质量和红移无关。合并在形成高质量（$M_\mathrm{*,sph}>10^{11}$ M $_\odot$）和低质量（$M_\mathrm{*,sph}<10^{8.5}$ M $_\odot$）球状体中占主导地位。在$z=0$，圆盘不稳定性和与之相关的恒星爆发在中等质量的球状体（$10^{8.5}<M_\mathrm{*,sph}<10^{11}$ M $_\…
Redshifted Cool Gas in the Disturbed HI Disk of the Starburst Dwarf NGC 4214
Xiamen University（厦门大学）；Fujian Business University（福建商学院）；Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences (NAOC)（中国科学院国家天文台）；Guizhou Radio Astronomical Observatory（贵州天文观测站）；Guizhou Provincial Key Laboratory of Medium and Low Frequency Radio Astronomy Technology and Application（贵州省中低频射电天文技术与应用重点实验室）
