Infrared spectral energy distribution decomposition of WISE-selected, hyperluminous hot dust-obscured galaxies
我们利用贝叶斯方法来拟合观测到的中红外submm/mm光谱能量分布（SED）的22个WISE选择和submm检测，超亮热尘埃遮蔽星系。采用Torus+GB模型，我们将观测到的热DOG的红外SEDs分解为环面和冷尘埃成分。主要结果是：1）在我们的亚毫米探测样品中，热DOG是超发光的，其红外能量输出以环面发射为主。然而，冷尘埃的辐射是不可忽略的，平均占总红外光度的24%。2)与类星体和星暴SED模板相比，Hot DOG的SED中值在静止坐标系下显示出最高的中红外和亚毫米波段的光度比，而在10- 50 μ m波段与类星体的光度比非常相似，表明Hot DOG的热源应该是埋藏的活动星系核。3)热DOG既有高的尘埃温度~ 73 K，又有冷尘埃的红外光度。热DOG的T-L关系表明，热DOG红外光度的增加主要是由于尘埃温度的增加，而不是尘埃质量。在类似的红移范围内，热DOG的尘埃质量比亚毫米星系（SMG）和类星体的尘埃质量低。冷尘埃的高红外光度和热狗中相对较低的尘埃质量都可以通过它们相对较高的尘埃温度来预期。4)热DOG有很高的尘埃覆盖因子，这偏离了先前提出的尘埃覆盖因子随热光度增加而减少的趋势。最后，我们可以重现观察到的属性，在热狗采用星系演化的物理模型。结果表明，Hot DOG可能位于恒星形成和黑洞生长历史的峰值附近，代表了大质量星系演化过程中的一个过渡阶段，即从尘埃星爆主导阶段向光学明亮的类…
2016-04-06 astro-ph.GA
Early phases in the stellar and substellar formation and evolution: Infrared and submillimeter data in the Barnard 30 dark cloud
褐矮星的早期演化阶段还没有很好的表征，特别是在嵌入阶段。为了深入了解极低质量天体和褐矮星的主要形成机制，我们在APEX望远镜上用LABOCA测辐射热计在870 $μ$ m处进行了深层观测。我们的目标是在巴纳德30暗云中识别年轻的亚毫米源。我们用从光学到远红外的多波长观测补充了这些数据。因此，我们已经确定了34个submm源和大量的可能和可能的巴纳德30成员在每个单独的APEX/LABOCA光束。它们可以分为三个不同的组。首先，这34个中的15个具有与submm峰对应的清晰光学或IR对应物，其中9个是潜在的原始BD候选者。此外，其中许多系统可能是多系统的。第二组的13个源包括候选成员与显着的红外过量位于远离中央submm发射。它们都包括褐矮星候选者，有些显示红外过剩，但它们与亚毫米辐射的关系尚不清楚。此外，我们还发现了六个无星核心，根据总尘埃质量估计，其中三个可能是前亚恒星（或前BD）核心。最后，我们的APEX/LABOCA源的完整表征，集中在24和/或70 $μ$ m处检测到的那些，表明在我们的34个亚毫米源的样本中，至少有：两个WTT，四个CTT，五个年轻的恒星物体（YSO），八个原始BD候选者（另外三个可疑的情况），和一个非常低亮度物体（VeLLO）。
2017-12-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Far-infrared and dust properties of present-day galaxies in the EAGLE simulations
EAGLE宇宙学模拟再现了观测到的星系、恒星质量函数和许多星系性质。在这项工作中，我们通过模拟观测的远红外和submm波长范围内获得的三维尘埃辐射转移程序SKIRT的尘埃相关的属性，研究了当今的EAGLE星系。为了准备一个鹰星系的辐射转移处理，我们从气体粒子中得到一个弥漫的尘埃分布，我们重新采样的恒星形成的气体粒子和最年轻的恒星粒子到恒星形成区域，分配专用的发射模板。我们选择了一组红移为零的EAGLE星系，它与赫歇尔参考巡天（HRS）中星系的K波段光度分布相匹配，赫歇尔参考巡天是本地宇宙中大约300个正常星系的体积有限的样本。我们发现EAGLE尘埃标度关系与HRS中观察到的关系总体一致，例如尘埃与恒星质量比与恒星质量和NUV-r颜色关系。f_250/f_350与f_350/f_500亚毫米色-色关系的差异意味着部分模拟的尘埃加热不足，可能是因为我们的恒星形成区域的子网格模型的限制。我们还研究了调整金属尘埃比和恒星形成核心周围光解离区域的覆盖因子的效果。我们能够约束我们的方法中的重要的尘埃相关参数，通知在UV和光学域的EAGLE星系的尘埃衰减的计算。
2016-07-15 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
Systematic errors in dust mass determinations: Insights from laboratory opacity measurements
尘埃的热辐射是星际介质最重要的示踪物之一：远红外和亚毫米波段的多波长光度测量可以用一个模型拟合，提供尘埃质量的估计。拟合结果取决于FIR/submm不透明度的假设值，在大多数模型中-由于直到最近实验测量的稀缺性-从较短的波长外推。然而，对尘埃类似物的实验室测量表明，FIR不透明度通常高于模型中使用的值，并取决于温度，这表明尘埃质量估计可能有偏差。为了测试这种偏差的程度，我们在不同的温度和红移的尘埃星系创建多波长合成测光，使用FIR/submm尘埃不透明度的实验结果，然后我们用标准的尘埃模型拟合合成数据。我们发现，典型的模型恢复的尘埃质量被高估了2至20倍，这取决于如何处理实验的不透明度。因此，如果实验尘埃样本是星际尘埃的精确模拟物，那么目前的尘埃质量被高估了20倍。我们的理解尘埃，银河系和高红移的影响进行了讨论。
2020-09-22 astro-ph.GA
Near-Infrared Circular Polarization Survey in Star-Forming Regions: Correlations and Trends
我们在恒星形成区域进行了系统的近红外圆偏振（CP）调查，涵盖了高质量，中等质量和低质量的年轻恒星天体。所有观测都是使用南非天文台红外测量设施1.4米望远镜上的SIRPOL成像偏振计进行的。我们给出了六个恒星形成区中十个子区的偏振特性。偏振模式，范围，和最大程度的线性和圆偏振是用来确定的流行和起源CP的恒星形成区域。我们的研究结果表明，CP图案一般是四极的，CP区域是广泛的，高达0.65秒差距，CP度是高的，高达20%，CP度从高到低质量的年轻恒星对象系统地减少。这些结果与在恒星形成区产生高CP度的二向色消光机制是一致的。
2014-10-11 astro-ph.GA
HERUS: The Far-IR/Submm Spectral Energy Distributions of Local ULIRGs & Photometric Atlas
我们提出了一个完整的通量有限的样品43个本地超铝红外线（ULIRGs），选择在60 $μ$ m的IRAS，作为赫歇尔ULIRG调查（HERUS）的一部分，赫歇尔SPIRE光度图集。使用SPIRE仪器在250、350和500 $μ$ m处获得光度测定观察结果。我们描述了这些观测结果，并将新的观测结果与IRAS的数据相结合，以研究这些源的远红外光谱能量分布（SED）。我们拟合观测到的SEDs的HERUS对象与一个简单的参数化修改的黑体模型，其中温度和发射率$β$是自由参数。我们将拟合值与非ULIRG本地星系的拟合值进行了比较，并发现，与早期结果一致，HERUS ULIRG具有更温暖的尘埃（中值温度T = 37.9+/-4.7 K相比于21.3+/-3.4 K），但与Herschel参考样本（HRS，Cortese等人，2014）星系。尘埃质量在10^7.5到10^9 Msun之间，明显高于赫歇尔参考样品（HRS）源。我们比较了我们的结果，本地ULIRGs与较高的红移样品选择在250和850 $μ$ m。这些后一种光源通常比我们选择的60 $μ$ m的ULIRGs具有更冷的尘埃和/或更红的100至250 $μ$ m颜色。我们发现，这种差异可能部分是由于在不同的波长选择的源，而不是一个简单的指示人口的属性的快速演变。
2017-12-13 astro-ph.GA
Properties of dust in the detached shells around U Ant, DR Ser, and V644 Sco
了解恒星演化渐近巨分支阶段产生的尘埃的性质对于理解恒星和星系的演化具有重要意义。最近对碳AGB星R Scl的观测表明，远红外和亚毫米波长的观测可以有效地限制壳层中的颗粒大小，而总质量取决于颗粒的结构（固体与中空或蓬松）。我们的目标是约束的尘埃在三个碳AGB星U Ant，DR Ser和V644 Sco周围的分离壳中观察到的亚毫米级的属性，并调查由远红外和亚毫米观测提供的尘埃质量和粒度的约束。我们使用APEX上的LABOCA在870微米处观测了碳AGB星U Ant、DR Ser和V644 Sco。结合从光学到远红外的观测，我们建立了尘埃辐射转移模型的光谱能量分布（SED）的贡献，从恒星，现在的质量损失和分离壳。我们测试了不同的总粉尘质量和粒度的SED的效果，并试图一致地再现SED从光学submm。我们推导出尘埃质量的外壳中的几个10 e-5 Msun，假设球形，固体颗粒。最佳拟合晶粒半径相对较大，并且表明存在0.1微米-2微米之间的晶粒。LABOCA观测受到12 CO（3-2）的污染，因此在亚毫米波长处给出的通量高于预测的尘埃排放。我们调查的最佳拟合模型的影响，通过假设不同程度的污染，并表明，远红外和亚毫米观测是重要的，以约束壳中的尘埃质量和粒度。
2018-11-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Near Infrared Circular Polarization Images of NGC 6334-V
我们提出的结果，从深成像的大质量恒星形成区域NGC 6334-V的线性和圆偏振。这些观测结果表明，高程度的圆偏振（CP），高达22%的Ks带，在红外星云与外流。CP具有不对称的正/负模式，并且非常延伸（~80”或0.65 pc）。高CP和它的扩展尺寸都比猎户座CP区域中看到的要大。三维蒙特卡罗光散射模型被用来表明，高CP可能产生的散射从红外星云，然后由二向色消光的光学厚前景云包含对齐的尘埃颗粒。我们的结果不仅显示了年轻天体周围的磁场方向，而且还显示了沿视线方向的外流区及其母分子云等星周物质的结构。在这个源和猎户座星云中发现的大而扩展的CP可能暗示了地球上生物同手性的CP起源。
2013-02-10 astro-ph.GA
Planck's Dusty GEMS: Gravitationally lensed high-redshift galaxies discovered with the Planck survey
我们提出了一个分析的11个明亮的远红外/亚毫米源发现，通过结合普朗克调查和后续的赫歇尔-SPIRE成像。每个源的红移z=2.2-3.6，通过在IRAM 30-m望远镜上使用EMIR进行盲红移搜索获得。在IRAM和SMA获得的干涉测量，以及在CFHT和VLT获得的光学/近红外成像显示出与强引力透镜源一致的形态。另外，还分别用JCMT/SCUBA-2和IRAM/GISMO在850 μ m和2 mm处进行光度测定。所有天体都是明亮的孤立点源，在SPIRE的18弧秒光束中，波长为250 um，光谱能量分布峰值在SPIRE的350 um或500 um波段附近，远红外视光度高达3x10^14 L_sun。它们的形态和大小，CO线宽和光度，尘埃温度和远红外光度提供了额外的经验证据，表明它们是强引力透镜高红移星系。我们讨论了它们的尘埃质量和温度，并使用额外的WISE 22微米测光和模板拟合，以排除活动星系核加热的总红外光度的显着贡献。在1.4 GHz的FIRST中检测到六个源。四个的通量密度比当地的远红外无线电相关性预期的要亮，但在以前发现的高Z亚毫米星系的范围内，一个有FIR发射的赤字，6个与当地的相关性一致。我们的来源的全球尘埃气体比和恒星形成效率主要在大规模，富含金属，强烈，高红移恒星爆发的预期范围内。目前正在进行一项广泛的多波长后续方案，以进一步确定这些来源及其内部的强烈恒星形成的特征。
2015-06-05 astro-ph.GA
Near-Infrared Circular Polarimetry and Correlation Diagrams in the Orion BN/KL Region: Contribution of Dichroic Extinction
我们给出了猎户座BN/KL星云在Ks波段的深圆偏振图像，以及圆偏振、线偏振和代表消光的H-Ks颜色的相关性。圆偏振的图像清楚地显示了大质量恒星IRc 2周围的四极结构，而不是BN。H-Ks颜色与圆偏振有很好的相关性。本文导出了二向色性消光、色余、圆偏振和线偏振之间的简单关系。所观察到的斯托克斯参数和颜色过剩之间的相关性同意与导出的关系，并建议在这个区域中的圆偏振的生产的二向色消光的主要贡献，表明广泛存在的对齐的晶粒。
2009-01-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the far-infrared metallicity diagnostics: applications to high-redshift galaxies
在早期的论文中，我们模拟了从恒星形成星系的远红外线发射光电离代码云，并提出了基于远红外线精细结构线比的金属丰度敏感诊断。在这里，我们专注于[OIII]88/[NII]122微米线比作为一个气相金属丰度指标在高红移亚毫米发光星系的适用性。[OIII]88/[NII]122微米的比率强烈依赖于电离参数（其与电离光子的总数有关）以及气体电子密度。我们演示了88/122美元连续通量测量的比率如何提供电离参数的合理估计，而[NII]205微米线的可用性可以限制电子密度。使用[OIII]88/[NII]122微米线比从附近的正常和恒星形成的星系的样本，我们测量它们的气相金属丰度，发现它们的质量金属丰度关系是一致的使用光学发射线导出的。使用新的，以前未发表的，Herschel光谱观测的z~3星系HLSW-01的关键远红外精细结构线和额外的高z亚毫米发光星系的远红外精细结构线的测量，我们推导气相金属利用其[OIII]88/[NII]122微米线比。我们发现这些z~3亚毫米发光星系的金属丰度与太阳的金属丰度是一致的，它们似乎遵循z~3系统的质量-金属丰度关系。
2017-09-22 astro-ph.GA
Sensitivity of Polarization to Grain Shape: I. Convex Shapes
本文利用离散偶极近似计算了20种凸形状星际尘埃的偏振截面，发现10μm偏振与光学偏振之比几乎与形状无关，颗粒形状不确定性无法解释Cyg OB2-12观测差异。
2023-10-23 astro-ph.GA
Magnetic field structure of OMC-3 in the far infrared revealed by SOFIA/HAWC+
本文报道了猎户座分子云OMC-3的SOFIA/HAWC+ D（154 $\,μ$ m）和E（214 $\,μ$ m）波段偏振观测结果。偏振模式对于两个带是均匀的并且平行于灯丝结构。偏振度向两个带的高强度区域减小，揭示了所谓的“偏振孔”。“我们确定了一种光学深度效应，其中偏振发射和消光作为抵消机制，是这种现象的潜在贡献者。假设探测到的极化是由磁性排列的非球形尘埃颗粒的发射引起的，则推断出的磁场是均匀的并且垂直于灯丝取向。从154 $\,μ$ m和214 $\,μ$ m处的极化图案导出的磁场强度分别为202 $\,μ$ G和261 $\,μ$ G。推导出的磁场方向是一致的，从以前的偏振观测在远红外和亚毫米（submm）波长范围。通过对SOFIA/HAWC+观测得到的远红外偏振光谱的研究，我们没有发现偏振光谱与云的特性，即云柱密度（$N(H_2$）和云温度（$T$）之间有明显的相关性。
2021-11-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
High circular polarization of near infrared light induced by micron-size dust grains
利用三维辐射转移计算方法研究了恒星形成区近红外线的圆偏振诱导。模拟跟踪在每个散射/吸收过程中的含尘气体板组成的定向颗粒的斯托克斯参数的变化。我们发现，CP度显着扩大，根据灰尘颗粒的尺寸增加和超过$\sim 20$ %的微米级颗粒。因此，如果微米尺寸的颗粒占主导地位的尘埃气体板，高CP周围观察到的发光的年轻恒星物体可以解释。CP的分布呈现不对称的四极图案，与晶粒尺寸无关。此外，我们发现CP度依赖于尘埃气体板片的相对位置。如果一个尘埃气体板位于恒星形成区的后面，那么在$1.0~{\rm μm}$尘埃颗粒的情况下，CP达到$\sim 60$ %。因此，我们认为，所观察到的CP地图的品种可以解释由不同的尘埃颗粒的尺寸分布和配置的排列颗粒。
2020-06-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Brightest Galaxies in the Dark Ages: Galaxies' Dust Continuum Emission During the Reionization Era
虽然一半的宇宙星光被尘埃吸收，并以长波长（3 $μ$ m-3 mm）再辐射，但与静止坐标系紫外和光学星系光度函数相比，红外到毫米星系光度函数（IRLF）的约束很差，特别是在z> 2.5时。在这里，我们提出了一个后向演化模型解释数计数，红移分布，并在红外和亚毫米天空的跨带通量密度的相关性，从70 $μ$ m-2毫米，使用的IRLF的再电离时代的模型。模拟亚毫米波地图是通过注入源根据规定的IRLF和流量密度从模型光谱能量分布，反映了在$0<z<5$尘埃恒星形成星系（DSFG）中观察到的SED的分布。我们探讨了两个极端的假设案例研究：一个尘埃贫乏的早期宇宙模型，其中DSFGs的贡献可以忽略不计（$<$ 10%）的综合恒星形成率密度在$z>4$，和一个交替的尘埃丰富的早期宇宙模型，其中DSFGs占主导地位的$\sim$ 90%的$z>4$恒星形成。我们发现，目前的submm/mm数据集并没有明确排除这些极端的模型。我们认为，未来的调查在2毫米将是至关重要的测量IRLF超过$z\sim4$。在本文中开发的模型框架作为一个独特的工具，多波长红外/亚毫米河外数据集的解释，并将使更精细的约束IRLF比可以从直接测量单个星系的综合尘埃排放。
2018-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
