Strong Clustering of Lyman Break Galaxies around Luminous Quasars at z~4
在结构形成的标准图像中,第一个大质量星系预计将在密度场的最高峰形成,这构成了大质量原星系团的核心。z~4处的发光类星体(QSO)是已知的最强的成簇群,因此应该存在于被大超密度星系包围的大质量暗物质晕中,这意味着强的QSO-星系交叉关联函数。我们利用VLT/FORS观测了6个z~4类星体场,这6个类星体场采用了一套新的窄带滤波器,该滤波器用于在Δ z~0.3的薄红移切片中选择Lyman Break Galvanie(LBG),从而减轻了以前对z> 4类星体附近星系搜索灵敏度的投影效应。我们发现LBG强烈地聚集在类星体周围,并首次测量了z~4处的类星体-LBG交叉关联函数,尺度为0.1<~R<~9 Mpc/h(共动)。假设互关联函数xi=(r/r0_QG)^gamma的幂律形式,对于gamma=2.0的固定斜率,我们测量到r0_QG=8.83^{+1.39}_{-1.51} Mpc/h。这一结果与由类星体和LBG自关联函数的测量值在线性偏置模型下得到的互相关长度是一致的。我们还测量了类星体场中LBG的强自相关,发现在γ =1.5的固定斜率下,r 0_GG =21.59^{+1.72}_{-1.69} Mpc/h,比随机场中LBG的自相关长度大4倍,进一步证明类星体存在于LBG的超密度中。我们的结果定性地支持了这样一种观点,即明亮的类星体存在于z~4处质量异常巨大(M_halo>10^1…
2017-01-04 astro-ph.GA
The space density of ultra-luminous QSOs at the end of reionization epoch by the QUBRICS Survey and the AGN contribution to the hydrogen ionizing background
在QUBRICS巡天的框架下,我们重新评估了z~5超亮类星体空间密度的估计值。在12,400平方米的区域内,获得了14个光谱证实的类星体的约90%的完整样品,它们的M_(1450)<-28.3,4.5 <z<5.0。度,这要归功于多波长选择和GAIA天体测量。z~5类星体在-29.3 <$M ~(1450)<-28.3范围内的空间密度比以前的测量值高出3倍。结果表明,在z~5处,类星体光度函数的亮端斜率较陡;在3<z<5.5处,超亮类星体(M1450~-28.5)的空间密度发生了轻微的红移演化,这与活动星系核(AGN)在M1450~-23处的红移演化一致。这些发现与活动星系核在z>3时的纯密度演化是一致的。采用我们的z~4类星体光度函数,并在红移中应用一个温和的密度演化,在z=4.75处,假设逃逸分数为~70%,活动星系核光度函数的暗端斜率较陡,得到光电离率为γ HI =0.46+0.17- 0.09 × 10 ^-12 s^-1。由此得到的光电离率约为再电离末期电离本底的50-100%,表明活动星系核在宇宙学再电离过程中起着重要作用。
2021-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The WISSH quasars project XI. The mean Spectral Energy Distribution and Bolometric Corrections of the most luminous quasars
超亮类星体是研究活动星系核反馈机制的理想实验室,因为它们强大的能量释放会产生各种尺度的强风,因此预期会产生最大的反馈。我们的目标是获得85个WISE-SDSS选定超亮(WISSH)类星体样本的平均光谱能量分布(SED)。由于SED提供了一种直接的方法来研究活动星系核的结构,我们的目标是了解类星体在光度函数的亮端是否有特殊的性质相比,大部分的人口。我们建立了一个平均内在SED后,修正的尘埃消光,吸收和发射线和星系际介质吸收。我们还推导出热辐射,红外波段和单色光度与热辐射校正在λ = 5100和3微米。我们定义了一个新的关系3微米测辐射热校正。我们发现,超亮WISSH类星体的平均SED是不同的发光源,即一个相对较低的X射线发射和近中红外过剩,可以解释假设一个较大的尘埃贡献。WISSH类星体有来自温暖和非常热的尘埃的更强发射,后者负责将AGN SED的典型倾角从1.3微米转移到1.1微米。根据宽吸收线的存在和CIV线的等效宽度,我们还推导出了两个子样品的平均SED。我们确认BALs是X射线弱,他们有一个红色的紫外光连续。我们还发现,BALs往往有更强的热尘埃成分的排放。这一分析表明,超亮类星体与不太亮的天体相比有一个特殊的SED。因此,在处理特别明亮的光源时,使用完全由非常明亮的类星体样本构建的SED模板至关重要。
2022-11-14 astro-ph.GA
Half of the Most Luminous Quasars May Be Obscured: Investigating the Nature of WISE-Selected Hot, Dust-Obscured Galaxies
WISE任务揭示了一个罕见的高红移($z=1-4.6$),尘埃,超亮星系的人口,红外光度$L_{\rm IR} > 10^{13}~L_{\odot}$,有时超过$10^{14}~L_{\odot}$。先前的研究表明,它们的尘埃温度和整体远红外SEDs明显高于恒星形成的预期温度。我们在这里提出了一个分析的休息帧的光学通过中红外SED的大样本,这些所谓的“热,灰尘模糊的Galerkin”(热狗)。我们发现,SEDs的热狗一般是很好地模拟的组合发光,但模糊的活动星系核占主导地位的休息帧发射在$λ> 1μ\rm m$和热光度输出,和一个不太明亮的宿主星系,是负责大部分的休息光学/紫外线发射。即使宿主星系的恒星质量可能与$10^{11}-10^{12}~M_{\odot}$一样大,活动星系核的辐射,其亮度与已知最明亮的类星体的亮度相当,要求热狗要么具有明显超过局域关系的黑洞质量,要么它们的辐射明显高于爱丁顿极限。我们表明,虽然罕见,但热狗的数量密度与同样明亮但不模糊的(即,类型1)类星体。这与亮度较低的类星体的亮度增加而遮蔽天体的比例减少的趋势不一致,可能表明在高亮度时这种关系发生了逆转,并且热狗不是已知光学选择的环面遮蔽对应物,大部分是未遮蔽的超亮类星体。热狗可能代表一种不同类型的星系,因此是星系演化范式的一个新组成部分。最后,我们讨论了热狗的环境,并表明这些对象是在密集的区域,已知的高…
2015-02-19 astro-ph.GA
AGN are cooler than you think: the intrinsic far-IR emission from QSOs
我们提出了一个从光学到亚毫米级的活动星系核内禀SED,它是用帕洛玛格林巡天中z<0.18的未被遮蔽的光学发光(vLv(5100)>10^43.5 erg/s)类星体样本导出的。活动星系核的内禀SED是通过在类星体的中红外光谱中使用11.3um的多环芳烃(PAH)特征去除恒星的贡献计算的; SED的1 σ不确定性范围在12%和45%之间,作为波长的函数,是PAH通量测量误差和PAH光度与恒星形成光度之间转换的不确定性的组合。在20 μ m范围内,内禀活动星系核的形状与活动星系核的功率无关,表明我们的模板适用于所有活动星系核(vLv(5100)或LX(2- 10 keV)> 10^43.5erg/s)的系统。我们注意到,对于我们的发光类星体的样本,AGN的平均发射至少是一样高,大多数高于,在所有波长从光学到submm的总恒星动力发射。这意味着在许多拥有强大活动星系核的星系中,没有“安全”的宽带测光观测(λ <1000 μ m)可以用于计算恒星形成率而不减去活动星系核的贡献。粗略地说,只有当活动星系核在5100埃处的内禀光度至少比星系的总红外光度(L_IR; 8- 1000 μ m)小4倍时,活动星系核的贡献才可以忽略。最后,我们检查我们的工作在AGN宿主星系的恒星形成的统计研究的含义。
2016-03-16 astro-ph.GA
HYPERION. Shedding light on the first luminous quasars: A correlation between UV disc winds and X-ray continuum
INAF - Osservatorio astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);Dipartimento di Fisica, Sezione di Astronomia, Università di Trieste(的里雅斯特大学物理系天文学部);Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理系河外天文中心);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙国家研究委员会天体生物学中心);Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Roma Tre(罗马第三大学数学与物理系);INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Milano(意大利国家天体物理研究所米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia ‘Augusto Righi’, Università degli Studi di Bologna(博洛尼斯塔大学物理与天文学奥古斯托·里基系)
HYPERION研究发现z>6明亮QSOs中X射线光子指数与紫外盘风速度存在强相关性,暗示SMBH通过快速吸积而非初始高质量增长。
2024-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The WISSH Quasars Project III. X-ray properties of hyper-luminous quasars
我们对来自WISE/SDSS超亮(WISSH)类星体样本中的41个天体的X射线性质进行了测量,该样本由86个宽线类星体(QSO)组成,其辐射光度为$L_{Bol}\geq 2\times 10^{47}\,erg\, s^{-1}$,z~2-4。除了3个类星体外,所有的类星体都显示出2-10 keV的未吸收光度$L_{2-10}\geq10^{45} \,erg \,s^{-1}$。由于它们在中红外到X射线范围内的极端辐射输出,WISSH类星体提供了显着扩展和验证涉及PDMATHAMO的现有关系的机会。我们研究了$L_{2-10}$作为(i)X射线与光学(X/O)通量比,(ii)中红外光度($L_{MIR}$),(iii)$L_{Bol}$以及(iv)$α_{OX}$与2500 $\mathring{A}$光度的函数。我们发现WISSH类星体的X/O值比典型的活动星系核低(<0.1); $L_{2-10}/L_{MIR}$比明显小于活动星系核的低光度值;大的X射线辐射热校正$k_{\rm Bol,X}\sim$ 100-1000;和陡峭的$-2<α_{OX}<-1.7$。这些结果导致一种情况下,超发光类星体的X射线发射相对较弱的亮度较低的活动星系核。模型预测,这种X射线的弱点可能与强大的高电离发射线驱动的风的加速有关,这种风通常在WISSH类星体的紫外光谱中检测到,这反过来又会扰乱…
2017-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The SCUBA-2 Web Survey: I. Observations of CO(3-2) in hyper-luminous QSO fields
SCUBA-2网络巡天的一个主要目标是通过研究包含一些最亮的类恒星物体(QSO; 2.5<z<3.0)和附近亚毫米星系的系统,对早期星系间介质进行断层扫描。作为第一步,本文的目的是描述的星系的类星体。为了实现这一点,对13个超亮(L_AGN>10^14 L_odot)类星体样本进行了跟踪,并使用NOEMA干涉仪对CO(3-2)进行了观测。除了两个类星体外,所有的类星体都在CO(3-2)中被探测到;对于一个未探测到的类星体,我们的观测在预期的位置和红移处显示出一条试探性的2 σ线,对于另一个未探测到的类星体,我们只发现连续通量密度比其他源亮一个数量级。在三个领域中,一个同伴潜在的适合断层扫描检测在CO线发射25弧秒内的类星体。我们导出了气体质量、动力学质量和远红外光度,并表明我们样本中的类星体具有与文献中亮度较低的类星体和SMG相似的性质,尽管它们的黑洞质量(与L_AGN成正比)大1-2个数量级。我们讨论了两种解释,这些意见:这是由于选择效应,如优先面对的视角和挑选出的对象在尾端的分散在主机星系质量和黑洞质量的关系;或黑洞质量被高估,因为吸积率是超级爱丁顿。
2019-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large Scale Environment of a $z=6.61$ Luminous Quasar Probed by Ly$α$ Emitters and Lyman Break Galaxies
拥有超大质量黑洞的类星体(QSO)被认为存在于拥有星系超密度的大质量晕中。然而,许多观测显示,$z\gtrsim6$类星体周围的星系密度是平均或较低的。这可能部分是因为他们测量的星系密度仅为类星体周围数十弧分$^2$,可能忽略了潜在的更大尺度的星系过密度。以前的一些研究也只观测到莱曼破裂星系(LBG,大质量的老星系),而错过了类星体周围的低质量年轻星系,如Ly PDMATHAMO发射体(LAEs)。在这里,我们提出的观测LAE和LBG候选人在$\sim700$ arcmin $^2$周围的$z=6.61$发光类星体使用斯巴鲁望远镜Suprime-Cam与窄/宽带。我们比较它们的天空分布,数量密度和角相关函数与LAEs/LBG以相同的方式检测和可比的数据质量在我们的空白对照领域。在类星体场中,LAEs和LBG在4-20 Mpc的角尺度上成团,但LAEs在整个场域上主要表现为低密度,而LBG则形成$30\times60$和Mpc $^2$的大尺度结构,其中包含3- $7σ$高密度团块。最高密度的团块包括明亮的(窄带中为23.78 mag)扩展的($\gtrsim 16$ kpc)Ly $α$团块候选物,指示密集环境。类星体可能是结构的一部分,但并不精确地位于任何高密度峰上。在类星体附近,LAE显示出欠密度,而LBG的平均密度比控制场高出$4σ$。如果这些环境反映了晕的质量,类星体可能不…
2018-03-02 astro-ph.GA
Galaxy-wide outflows in z$\sim$1.5 luminous obscured QSOs revealed through NIR slit-resolved spectroscopy
目标。星系和超大质量黑洞的共同演化要求在活动星系核阶段存在某种反馈机制。活动星系核驱动的风是这种反馈机制最有可能的候选者,但它们的存在及其对宿主星系的影响的直接观测证据仍然很少,它们的物理起源仍然存在激烈的争论。方法. X射线摄影机对z $\sim$ 1.5的X射线选定的遮蔽类星体样本进行了观测,根据它们观测到的红色和X射线与光通量的比值进行了选择,结果表明,8个天体中有6个存在流出的电离气体,这些气体由宽[OIII]发射线确定,证实了选择标准的有效性。在这里,我们提出了狭缝分辨光谱的两个最亮的源,XID 2028和XID 5321,研究复杂的发射和吸收线的运动学。结果我们检测到流出延伸到$\sim$ 10千秒差距的中央黑洞(BH),无论是蓝移和红移的排放。有趣的是,我们还检测到kpc规模流出的[OII]发射线和中性气体成分,跟踪钠D和镁的吸收线,确认大量的流出的质量是中性气体的形式。结论.根据对这两个系统的几何和物理性质的合理假设,测得的气体速度和外流动力学功率,有利于活动星系核的起源所观察到的风。
2014-11-15 astro-ph.GA
Large-scale outflows in luminous QSOs revisited: The impact of beam smearing on AGN feedback efficiencies
[摘要]通过在kpc尺度上绘制电离气体的运动学,已经做出了巨大的观测努力来限制AGN反馈的能量。我们研究了如何观察到的运动学和推断的能量受到光束拖尾的一个明亮的未解决的NLR由于看到。我们分析了Liu等人(2014)最初提出的12个类星体样本的IFU光谱。观测的PSF直接从宽Hb线分量的光分布获得。我们能够比较电离气体的运动学和推导出的总能量,空间扩展,和未解决的[OIII]排放。我们发现,空间分辨的[OIII]线的宽度kpc尺度上是显着窄于PSF去混之前。ENLR似乎偏离了类星体的位置或更长,这可以解释为有利于大尺度上的锥形外流,而对于未解决的NLR,不能排除球形几何形状。我们发现,在距离Liu等人(2013)的球形模型5 kpc处,锥形外流的动能功率降低了两个数量级,PSF去混合后未分辨的NLR降低了一个数量级。这一减少的动能相当于AGN辐射热光度的0.01-0.1%。这比某些模拟所需的5-10%的反馈效率要小,以重现大质量星系的人口。注入的动量通量接近或低于简单的辐射压力限制Lbol/c的锥形流出模型的NLR和ENLR时,考虑束涂抹。IFU光谱学是研究活动星系核外流能量学的有力工具,但必须考虑束流拖尾的影响。对于文献中的大多数观测结果,这还没有得到认真解决,使假设kpc规模的活动星系核驱动的外流的发生率和能量仍然是一个未解决的问题。
2016-05-27 astro-ph.GA
HYPERION: broad-band X-ray-to-near-infrared emission of Quasars in the first billion years of the Universe
本研究构建z≳6明亮QSO从X射线到近红外的平均SED,修正3000 Å热改正为3.3,发现其紫外-光学辐射与低红移模板相符而近红外热尘埃贡献略强。
2025-02-20 astro-ph.GA
HYPERION. The cold ISM of rapidly growing $z>6$ quasars: diverse gas reservoirs, dust enrichment, and feedback signatures
INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间天体物理学与科学观测站);Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院)
利用ALMA观测10个高红移类星体,发现分子气体质量范围广($10^9-10^{10} M_\odot$),部分源尘埃温度低,气体-尘埃比极低,并发现尘埃温度与X射线光子指数及C IV速度偏移的潜在关联,表明类星体反馈影响尘埃分布。
2026-06-16 astro-ph.GA
CO spectra of the ISM in the Host Galaxies of the Most Luminous WISE-Selected AGNs
本研究对10个最亮的WISE发现的Hot DOGs开展CO中J跃迁观测,发现其分子星际介质普遍存在湍流,部分源存在分子外流与并合特征,且CO低激发态光度偏低,湍流或由星系并合触发的AGN反馈导致。
2024-09-17 astro-ph.GA
Integral field spectroscopy of nearby QSOs II. The molecular gas content and condition for star formation
本文给出了14个低红移类星体的单碟CO(1-0)和CO(2-1)观测结果。结合光学积分场光谱,我们研究了冷气体含量与恒星形成率(SFR)和黑洞吸积率的关系。14例中8例检出CO(1-0),11例中7例检出CO(2-1)。大多数盘主导的类星体揭示气体分数和耗尽时间以及匹配正常的恒星形成系统。两个富含气体的主要合并显示出明显的星爆特征,具有高于平均水平的气体分数和较短的耗尽时间。膨胀为主的类星体主机主要是未检测到的CO(1-0),这对应于,平均而言,较低的气体分数比盘为主的同行。然而,它们的SFR意味着比平均耗尽时间更短,恒星形成效率更高。在我们的样本中,通过移除冷气体的负类星体反馈似乎起着可以忽略的作用。结合文献样本,我们发现了盘主导类星体的黑洞吸积率与分子气体总含量之间的变化趋势。我们解释这是一个上信封的核活动,这是很好地代表了总的和环核气藏可供吸积之间的比例关系。膨胀为主的类星体显着不同的标度关系,并出现不相关的总分子气体含量。这可以通过更致密的气藏、通过流出物从气包中喷出或不同的ISM相组成来解释。
2017-05-11 astro-ph.GA
The WISSH quasar project. XII. X-ray view of the most luminous quasi-stellar objects at Cosmic Noon
本研究通过分析WISSH超亮类星体样本的X射线谱,发现其X射线光度离散大且与爱丁顿比率无关,并确认了与CIV外流的相关性,提示在高光度下使用其他波段作为X射线替代指标需谨慎。
2025-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Widespread steep X-ray spectra of luminous $z=5.85-7.64$ quasars and their implications for future X-ray surveys
INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天体物理与空间科学天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所-罗马天文台);University of Bristol(布里斯托大学);INAF — Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所-阿尔切特里天体物理天文台);Università di Pisa(比萨大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理宇宙研究所)
研究利用28个明亮高红移类星体样本,发现其X射线谱普遍陡峭,与黑洞增长效率无显著相关,且可能降低未来巡天对早期AGN的探测能力。
2026-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Star Formation and ISM Properties in Host Galaxies of Three Far-infrared Luminous Quasars at $z\sim6$
我们介绍卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA)对$z\sim6$上三个远红外发光类星体CO(2 $-$ 1)谱线发射的观测:SDSS J231038.88 $+$ 185519.7和SDSS J012958.51 $-$ 003539.7,分辨率为$\sim0\farcs6$,SDSS J205406.42 $-$ 000514.8,分辨率为$\sim2\farcs1$。在CO(2 $-$ 1)谱线发射中检测到所有三个源-一个源在边缘上被分辨,另外两个出现为点源。CO(2 $-$ 1)线发射的测量使我们能够计算分子气体质量,即使没有CO激发模型。推断的分子气体质量为(0.8 $-$ 4.3)$\times$ 10 $^{10}$ $M_{\odot}$。由CO(2 $-$ 1)谱线得到的宽度和红移与以前的CO(6 $-$ 5)和[ \ion{C}{2} ]谱线测量结果一致.我们还报告了使用Herschel对SDSS J231038.88 $+$ 185519.7和SDSS J012958.51 $-$ 003539.7进行的连续测量,以及对SDSS J231038.88+185519.7,使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在$\sim140$和$\sim300$ GHz处获得的数据。在SDSS J231038.88+185519.7的情况下,我们提出了一个详细的光谱能量分…
2019-03-04 astro-ph.GA
Luminous Mid-IR Selected Type-2 Quasars at Cosmic Noon in SDSS Stripe82 I: Selection, Composite Photometry, and Spectral Energy Distributions
该研究利用WISE中红外选择在SDSS Stripe82中识别23个发光2型类星体,通过复合测光和SED拟合揭示其尘埃环主导的红外发射,证明中红外选择是寻找高红移2型类星体的高效方法。
2025-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for molecular outflows in Hyper-Luminous Infrared Galaxies
利用Herschel对119 μm处OH偶线的观测,给出了5个超亮红外星系中分子流出的限制条件。我们已经在三种情况下检测到OH双重峰:一种纯粹是发射,两种纯粹是吸收。观测到的发射剖面有一个明显的蓝移翼,表明有可能追踪外流。在两个吸收剖面中,一个似乎与系统速度一致,而另一个清楚地表明存在分子外流,其最大速度约为~1500 km/s。我们的分析表明,这个系统是在一般协议与以前的结果超亮红外星系和类星体,其外流速度似乎不相关的恒星质量或星暴光度(恒星形成率)。相反,星系外流可能来自嵌入的活动星系核。
2016-05-17 astro-ph.GA
Mixing between AGN winds and ISM clouds produces luminous X-ray emission
本研究通过模拟发现AGN热风与冷ISM云混合产生的温度10^6-7K的高辐射相可产生显著延展X射线辐射,是AGN宿主星系软X射线的重要来源,可被现有及未来X射线望远镜在近邻类星体中分辨。
2025-11-18 astro-ph.GA
Herschel Survey of the Palomar-Green QSOs at Low Redshift
我们研究了85个邻近(z < 0.5)类星体的全球冷尘埃性质,这些类星体选自Palomar-Green光学发光类星体样本。我们确定它们的红外光谱能量分布,并通过将70至500微米的赫歇尔数据与来自2微米全天巡天(2 MASS)和宽视场红外巡天探测器(WISE)的近红外和中红外测量相结合来估计它们的静止帧光度。在大多数源中,远红外(FIR)发射可以归因于热加热的尘埃。用单温修正黑体拟合远红外测光,得到样品的平均尘埃温度为33 K,标准偏差为8 K,平均尘埃质量为7 E6太阳质量,标准偏差为9 E6太阳质量。基于FIR连续辐射的恒星形成估计与基于11.3微米PAH特征的恒星形成估计相关,然而,从FIR连续辐射估计的恒星形成率高于从11.3微米PAH辐射估计的恒星形成率。我们将这一结果归因于多种因素,包括可能破坏的多环芳烃,并在某些来源,一小部分的FIR起源于尘埃加热的活动星系核和老恒星。
2015-05-20 astro-ph.GA
Properties of Interstellar Medium In Infrared Bright QSOs Probed by [O I]63 micron and [C II]158 micron Emission Lines
利用\it Herschel空间天文台的远红外光谱资料,对黑洞质量为$3\times10^7\,M_\odot$ ~ $3\times10^9\,M_\odot$的9个0.1<z<0.2类星体的宿主星系中的星际介质进行了研究。我们在8(9)个源中的6(8)个中检测到[OI]63 $μ$ m([CII]158 $μ$ m)发射。我们的类星体样本具有远红外光度(LFIR)~ $10^{11}L_\odot$的几倍。观察到的线-LFIR比(LOI/LFIR和LCII/LFIR)分别在$2.6\times10^{-4}$ - $10^{-2}$和$2.8\times10^{-4}$ - $2\times10^{-3}$的范围内(包括上限)。这些比值与本地ULIRG中发现的值相当,但高于迄今为止公布的$z$ $>$ 1 IR明亮类星体的平均值。其中一个目标,W 0752 +19,显示了一个额外的宽速度分量(~720 km/s)和异常强烈的[OI]63 $μ$ m发射,其LOI/LFIR比本地(U)LIRG的平均值高一个数量级。结合对{ \it SDSS}光谱的分析,我们认为这些类星体中的[OI]63 $μ$ m发射不太可能是由激波激发的。我们推测,W 0752 +19中的63 μ宽[OI]辐射可能是由活动星系核中心窄线区温暖而致密的ISM产生的。另一个可能的解释是存在一个稠密的气体流出与$n…
2016-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of the Most Luminous Galaxy in the Universe
在z = 4.601和L_bol = 3.5 x 10^14 Lsun的观测值下,W 2246 -0526是宇宙中已知最明亮的星系,拥有一个深埋的活动星系核(AGN)/超大质量黑洞(SMBH)。W2246-0526是由广角红外巡天探测器(WISE)发现的,根据其光度和尘埃温度,它被归类为热尘暗星系(Hot DOG)。在这里,我们提出了空间分辨ALMA [CII] 157.7微米的观测W2246-0526,提供独特的洞察其星际介质(ISM)的运动学。测得的[CII]与远红外线的比值约为2 x 10^-4,这意味着ISM条件只能与当今本地宇宙中最模糊、最致密的恒星爆发和活动星系核相比。空间分辨的[CII]谱线非常均匀且非常宽,500-600 km/s宽,在整个星系中延伸约2.5 kpc,具有适度的剪切。如此大的、均匀的速度分散表明是一种高度湍流的介质。W2246-0526在注入ISM的能量和动量方面是不稳定的,这强烈表明气体正被各向同性地吹离系统,可能反映了在成为未被遮蔽的类星体的道路上的一种宣泄状态。W2246-0526提供了一个非凡的实验室,用于研究和模拟强反馈下极端环境中气体的性质和运动学,当时宇宙是当前年龄的1/10:一个推动星系形成期间可以达到的极限的系统。
2015-11-12 astro-ph.GA
A deep X-ray look to the most obscured quasar at z~3.6 and its environment
本文利用约280 ks Chandra深度观测研究z=3.631的被遮蔽类星体W0410-09及其19个Lyα发射体环境,发现其具有康普顿厚遮蔽和高内禀光度,并推断其处于QSO驱动外流清除核区遮蔽的过渡性吹出阶段。
2025-11-07 astro-ph.GA
Gas reservoir of a hyper-luminous QSO at z=2.6
了解星系的形成和演化与其中心超大质量黑洞(SMBH)的关系是河外天体物理学的主要课题之一。链接和反馈可能同时影响黑洞和星系的生长。在红移2-4的CO谱线的观测对于研究气体质量、恒星形成活动和SMBH吸积以及活动星系核反馈的影响是至关重要的。活动星系核和宿主星系性质之间的潜在相关性可以通过观测极端天体来突出显示。尽管它们的亮度,超亮类星体在z=2-4仍然很少研究毫米波长。我们的目标是ULAS J1539+0557中的CO(3-2),这是一个z=2.658的超发光类星体(Lbol> 10^48 erg/s),通过UKIDSS大区域巡天(ULAS)中不寻常的红色选择。我们发现分子气体质量为4.1+-0.8 10^10兆太阳,气体分数为0.4-0.1,主要取决于假设的源倾角。我们还发现了一个强大的下限恒星形成率(SFR=250-1600 Msun/yr)和恒星形成效率(SFE=25-350 Lsun/(K km s-1 pc ~ 2)通过比较观测到的光学近红外光谱能量分布与活动星系核和星系模板。黑洞的气体消耗时标M(H_2)/dM(吸积)/dt约为1.6亿年,与气体消耗时标相似或更高。气体含量和恒星形成效率与其他高光度,高度模糊的类星体相似,并且在未模糊的类星体的恒星形成效率的低端,符合活动星系核-星系共同进化情景的预测。在这个和类似的来源(分)毫米连续的进一步测量是强制性的,以获得一个强…
2014-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dual constraints with ALMA: new [O III] 88 ${\rm μ}$m and dust-continuum observations reveal the ISM conditions of luminous LBGs at $z \sim 7$
我们提出了新的[O III] 88 ${\rm μ}$ m观测5个明亮的$z \sim 7$莱曼破裂星系光谱证实ALMA通过[C II] 158 ${\rm μ}$ m线,不像最近的[O III]探测莱曼- ${\rm α}$。这几乎使Reionisation时代星系的样本增加了一倍,并对[C II]和[O III]进行了强大的($5 σ$)检测。我们进行了多波长的比较与新的深HST图像的休息帧紫外线,其紧凑的形态对齐以及[O III]跟踪电离气体。相比之下,我们发现更多的空间扩展的[C II]排放可能产生的中性气体中,所示的[N II] 205 ${\rm μ}$ m的非检测在一个源。我们发现光学[O III]和H ${\rm β}$线的等效宽度与[O III]/[C II]比之间存在正相关关系,正如在本地贫金属矮星系中所见。一个典型密度的星云的云模型窝藏一个年轻的恒星人口与高电离参数似乎充分再现远红外线。然而,令人惊讶的是,我们的模型未能再现[O III] 88 ${\rm μ}$ m的强度,除非我们假设一个${\rm α}$ /Fe增强和近太阳星云的氧丰度。在空间分辨尺度上,我们发现[O III]/[C II]显示出与红外过剩$L_{\rm IR}/L_{\rm UV}$的试探性反相关,这在局部宇宙的全球尺度上也可以看到。最后,我们介绍了远红外光谱能量分布拟合代码MERCUR…
2022-07-05 astro-ph.GA
The molecular ISM in luminous infrared galaxies: a 3mm line survey of Arp 157
在这项工作中,我们提出了一个相互作用的发光红外星系Arp 157(NGC 520)的分子线发射的搜索。我们报告检测到19种不同的线,从12种不同的分子物种在我们的3毫米线调查和支持2毫米和1毫米的意见。我们研究了检测线的配置文件,并发现所有物种显示不对称的发射线,与配置文件不同的系统作为临界密度的函数。我们推导出该系统的天然气储层内的物理条件,使用同位素比值,激发分析,和旋转图。我们认为,在这个来源,我们正在观察一个温暖的(特克斯> 23 K)的边缘,不对称的星爆环,加上一个密度较低的中央分子组成部分,这是更光学薄。我们比较我们的分子丰度与几个研究良好的星系,并与银河系的地区,以确定在Arp 157的化学的主要驱动程序。我们强调了一些显着的差异,在这个来源和更极端的超亮红外星系Arp 220的分子丰度。这表明,不同的物理机制可能成为重要的驱动气体化学在不同点的合并引起的星爆的演变。在我们考虑的邻近星系中,NGC 253(其核化学主要是由大尺度冲击)和NGC 1068(其核化学主要是X射线)与Arp 157具有最相似的分子丰度。银河系的Sgr B2(OH)(在那里冰的冲击解吸被认为是重要的)也可能有类似的丰度Arp 157。因此,我们假设冲击和/或正在进行的合并(或星暴风)产生的硬辐射场正在驱动Arp 157的分子化学。
2013-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Under the glare of a luminous quasar, the FIR continuum is still an excellent tracer of the ISM down to the central kiloparsec
通过ALMA高分辨率双组分建模,发现明亮类星体宿主星系的远红外延展连续谱与CO预测吻合,无额外类星体加热尘埃证据,不支持类星体模式反馈。
2025-09-24 astro-ph.GA
The SUPERCOLD-CGM survey: II. [\ion{C}{1}]$(1-0)$ emission and the physical conditions of cold gas in Enormous Ly$α$ nebulae at $z\,\sim\,2$
本文通过ALMA和ACA观测10个z~2.2-2.5巨Lyα星云中的QSO及伴星系,利用[C I](1-0)、CO(4-3)和尘埃连续谱研究冷气体物理条件,发现低CO转换因子并给出分子CGM的质量上限。
2025-02-09 astro-ph.GA
Neutral outflows in high-z QSOs
研究利用 ALMA 观测 5 个 z~2–4 强透镜 QSO 的 OH+、CO(9-8) 与尘埃连续谱,发现中性外流仅见于极端恒星形成星系和两类 QSO,可能对应遮蔽 QSO 前后的高能演化阶段。
2023-05-06 astro-ph.GA
Hot Diggity Dog: Simultaneous CO and Dust Modeling of the Most Luminous WISE Hot Dust-Obscured Galaxy Unveils Extreme Molecular Gas Excitation
Joint ALMA Observatory(联合ALMA观测站);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Instituto de Estudios Astrofísicos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales(迭戈帕托莱斯大学工程与科学学院天体物理研究所);Department of Physics, University of Crete(克里特大学物理系);Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology–Hellas (FORTH)(希腊研究与技术基金会天体物理研究所);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);School of Sciences, European University Cyprus(塞浦路斯欧洲大学理学院);Millenium Nucleus for Galaxies (MINGAL)(星系千年核心(MINGAL));National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
研究通过ALMA观测最亮WISE热尘封星系W2246-0526,利用TUNER模型同时建模CO和尘埃,揭示其极端分子气体激发特性及高分子气体质量。
2025-09-25 astro-ph.GA
The far-infrared emitting region in local galaxies and QSOs: Size and scaling relations
我们利用Herschel 70 - 160 μ m的图像研究了大约400个本星系和类星体宿主的远红外发射区的大小。样本包括正常的“主序星”恒星形成星系,以及红外发光星系和Palomar-Green类星体,具有不同的恒星形成水平和结构。假设高斯空间分布的远红外(FIR)发射,赫歇尔点扩散函数(PSF)的出色的稳定性,使我们能够测量尺寸远低于PSF宽度,通过减去宽度正交。我们得出缩放的FIR的大小和表面亮度的本地星系与FIR光度,距离恒星形成的主序星,和FIR的颜色。亮度L_FIR ~ 10^11 L_Sun可以通过尺寸跨越2 dex的各种结构来达到。远高于主序星的L_FIR >~ 10^12 L_Sun的超亮星系不可避免地会有小的Re_70 μ m ~ 0.5 kpc FIR发射区,这些发射区具有大的表面亮度,并且在这些区域的FIR中平均可以接近光学厚度。这些地方的关系相比,第一ALMA尺寸的尘埃排放区在高红移星系,在稍长的休息波长测量,建议在相同的红外光度较大的尺寸。我们报告了FIR表面亮度与[CII] 158 um发射和FIR发射的比率之间的0.15 dex散射的显著紧密关系-所谓的[CII]-赤字与表面亮度的联系比与FIR光度或FIR颜色的联系更紧密。在33个z <~ 0.1的PG类星体中,有19个具有典型的L_FIR/L_Bol,AGN ~ 0.1,半光半径为70 μ m,平…
2016-05-19 astro-ph.GA
Neutral carbon and CO in 76 (U)LIRGs and starburst galaxy centers A method to determine molecular gas properties in luminous galaxies
本文给出了用Herschel-SPIRE和地面观测设备获得的7 - 6个远红外光度在10^{9}和10^{12} L(o)之间的星系中心的中性碳[CI]线通量,以及J=7-6,J=4-3,J=2-1 12 CO和J=2-1 13 CO线通量。我们调查这些线是否可以用来表征分子ISM的母星系在简单的方式和分子气体的性质如何定义模型的结果。在大多数星暴星系中,[CI]/13 CO的流量比远高于银河系恒星形成区,并且与FIR总光度相关。[CI](1-0)/CO(4-3)、[CI](2 -1)(2-1)/CO(7-6)和[CI](2-1)/(1-0)通量比也是相关的,并且追踪分子气体的激发。在最亮的红外星系(LIRG)中,ISM完全由致密且中等温暖的气体云主导,这些气体云似乎具有低的[C]/[CO]和[13 CO]/[12 CO]丰度。在亮度较低的星系中,来自低密度气体云的发射变得越来越重要,需要进行多相分析以确定一致的物理特性。无论是CO还是[CI]速度积分线通量都不能很好地预测单个星系中的H2柱密度,并且X(CI)转换因子并不优于X(CO)因子。本文中概述的方法和诊断图也提供了一种新的和相对简单的方法来推导高红移星系中分子气体的物理特性,直到z=5,否则很难确定。
2015-04-29 astro-ph.GA
Photoelectric heating effects on the evolution of luminous disk galaxies
光电加热(PEH)影响星际介质(ISM)的温度和密度,并且还可能影响恒星的形成。预计PEH对大质量星系有更强的影响,因为与矮星系相比,它们拥有更大的尘埃库。因此,在本文中,我们研究PEH效应在银河系类星系使用平滑粒子流体动力学(SPH)代码,自洽地实现了气体,尘埃和星际辐射场(ISRF)的演变。尘埃的演化包括恒星形成尘埃、超新星破坏尘埃和在稠密介质中生长尘埃。我们发现,PEH抑制恒星的形成,由于过度加热,降低了ISM密度。这种抑制被认为是在整个范围内的气体馏分,恒星形成配方,尘埃模型,和PEH效率由我们的代码调查。抑制范围从可忽略的值到大约五个因子,这取决于具体的实施方式。具有较高气体分数的星系模型经历较高的恒星形成抑制。所采用的尘埃模型也改变了恒星形成抑制的程度。此外,当PEH被打开时,星系模型显示出更高的气体流出率,并具有更高的负载因子,表明增强的SNe反馈。在富含气体的模型(即气体分数为0.5),我们还发现,PEH抑制通过暴力磁盘不稳定性的磁盘团块的形成,从而抑制通过团块迁移到中心区域的凸起形成。
2020-09-17 astro-ph.GA
Resolving turbulence drivers in two luminous obscured quasars with JWST/NIRSpec IFU
本文借助 JWST/NIRSpec IFU 高分辨率数据和速度结构函数,分析两个高红移遮蔽类星体周围气体,发现能量注入主要发生在约10 kpc以内,且近邻 ISM 湍流更强。
2025-01-06 astro-ph.GA
A Survey of the Molecular ISM Properties of Nearby Galaxies using the Herschel FTS
最近用Herschel SPIRE傅里叶变换光谱仪(FTS)观测到的来自附近星系的星际介质的12 CO J=4-3至J=13-12谱线,为研究比12 CO J=1-0更温暖、更明亮的分子气体提供了机会。在这里,我们提出了一个调查的17个附近的红外发光星系系统(21点)。除了尘埃的光度建模,我们模拟了完整的12 CO谱线能量分布,从J=1-0到J=13-12,有两个组成部分的温暖和凉爽的CO气体,并包括LTE分析[CI],[CII],[NII]和H2线。CO是由低J线追踪的低压/高质量分量和主导光度的高压/低质量分量发射的。我们发现,平均而言,暖/冷压力,质量和12 CO光度的比值分别为60 +/- 30,0.11 +/- 0.02和15.6 +/- 2.7。整个样品中的气体与粉尘质量比< 120。~(12)CO的光度主要由高J谱线控制,平均为4 $\times 10^{-4}$ LFIR。我们讨论了单组分和多组分CO建模的系统效应(例如,单组分J < 3模型高估了气体压力约0.5 dex),与银河系恒星形成区相比也是如此。通过这种比较,我们发现星暴星系的分子星际介质并不是简单的银河系型GMC系综。温暖的气体排放可能主要由类似于Sgr B2的温暖扩展云的区域主导。
2014-09-24 astro-ph.GA
Ultra-luminous Infrared Galaxies in Sloan Digital Sky Survey Data Release 6
超亮红外星系(ULIRGs)是一种有趣的天体,具有引人注目的性质。人们已经做出了许多努力来了解它们的发光红外发射和进化阶段的物理学。然而,仍然需要一个大的ULIRG样本来研究其中心黑洞(BH)的性质,BH-宿主星系的关系,以及它们的演化。我们从斯隆数字巡天数据发布6中识别出308个ULIRGs,并将它们分为NL ULIRGs(只有窄发射线)和I型ULIRGs(具有宽发射线)。在我们的总样本中,大约56%的ULIRG显示出相互作用特征,当红移z < 0.2时,这一比例为79%。光学鉴别结果表明,活动星系核的比例至少为49%,且比例随红外光度的增加而增加。我们发现了62个I型ULIRGs,并估计其BH质量和速度色散从他们的光谱。连同文献中已知的I型ULIRGs,90个I型ULIRGs的样本使我们能够进行统计研究。我们发现I型ULIRGs的BH质量通常小于PG类星体的BH质量,并且大多数I型ULIRGs遵循M_{BH} -sigma关系。然而,一些具有较大爱丁顿比的ULIRG偏离了这种关系,甚至[OIII]窄线(NL)芯或[SII]线的线宽被用作速度色散的替代。这意味着至少有一些ULIRG可能仍处于向类星体演化的早期阶段。M_{BH} -sigma关系的质量偏差与Eddington比之间的反相关支持了I型ULIRG演化之后可能伴随着M_{BH} -sigma关系的建立和向类星体相的演化。
2009-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Establishing the impact of luminous AGN with multi-wavelength observations and simulations
本文回顾了明亮AGN反馈的多波段观测证据,指出多相外流和多通道反馈普遍存在,并强调与模拟比较时需谨慎,因为反馈影响是累积而非瞬时的。
2023-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
The dusty tori of nearby QSOs as constrained by high-resolution mid-IR observations
我们目前的中红外(MIR,7.5-13.5 $μ$ m)成像和光谱观测获得的CanariCam(CC)仪器上的10.4米大望远镜CANARIAS的20个附近,MIR明亮和X射线发光类星体的样本。我们发现,对于大多数类星体的MIR发射是未解决的角尺度近0.3角秒,对应的物理尺度$<600$ PC。我们发现,更高的空间分辨率CC光谱具有类似的形状与斯皮策/IRS获得的,因此我们可以假设,光谱没有严重污染的扩展发射在宿主星系。因此,我们利用更高的信号噪声斯皮策/IRS光谱,作为一个公平的代表性的核发射,分解成活动星系核(AGN),多环芳烃(PAH)和恒星组件的组合。在大多数情况下,活动星系核是主要的组成部分,在IRS狭缝内,在和平号空间站(5-15 $μ$ m)的连续光中,活动星系核的贡献中值为85%。这种红外活动星系核的辐射很好地再现了星团模型。我们发现的证据表明,在描述类星体的尘埃环面的参数相比,相同的参数的塞弗特1和2核的显着差异。特别是,我们发现了一个较低的云($N_{0}<12$),陡峭的径向分布的云($q=1.5-3.0$),和云的光学厚度($τ_{V}<100$)比在Seyfert 1,这可能是由于尘埃结构,已部分蒸发和堆积在类星体的较高的辐射场。我们发现,角宽度$σ_{torus}$,视角$i$,以及沿赤道线$N_{0}$的云的数量的组合,产生大的逃逸概率($P_{esc…
2017-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Southern 2MASS AGN Survey: spectroscopic follow-up with 6dF
两微米全天巡天计划(2MASS)提供了一个统一的光度表,以寻找以前未知的红色活动星系核和类星体。我们已经扩大了搜索南赤道天空获得光谱的1182 AGN候选人使用英国施密特望远镜的6dF多光纤摄谱仪。这些目标被安排作为6dF星系红移巡天的辅助目标。候选者是使用J-Ks> 2到Ks~15.5的单色切割和|b|> 30度的银河纬度来选择的。432个光谱的质量足以进行可靠的分类。116个(约27%)源被安全地分类为1型活动星系核,20个可能为1型,57个可能为2型。它们中的大多数跨越红移范围0.05 <z <0.5,只有8个(约6%)以前被确认为活动星系核或类星体。我们的选择导致一个显着更高的AGN识别率在本地星系(> 20%)比任何以前的星系调查。一小部分第1型活动星系核的光学颜色可以被相对于光学选择类星体的A_V <2等的光学薄尘埃变红。少数显示出过量远红外辐射的证据。第1型和第2型活动星系核的等效宽度和颜色分布与活动星系核统一模型一致。特别是,EW的[OIII]发射线弱相关的光学-近红外颜色在每一类活动星系核,这表明各向异性的活动星系核的连续性。总的来说,2MASS红色活动星系核的光学性质与光学选择类星体的光学性质没有显著的不同。我们的近红外选择似乎检测到最近红外发光的类星体在当地的宇宙z~0.6,并提供激励,以扩大搜索到更深的近红外调查。
2010-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA