哈勃超深场的一幅深 ALMA 图像
摘要
我们展示了首次深 ALMA 成像的结果，该成像覆盖了哈勃超深场（HUDF）完整的 4.5 平方角分，此前该区域已由 HST 上的 WFC3/IR 成像。利用 45 个指点的马赛克，我们获得了 HUDF 均匀的 1.3 mm 图像，在 0.7 角秒分辨率下达到 35 microJy 的 rms 灵敏度。从初始约 50 个 >3.5 sigma 峰值中，严格分析确认了 16 个流量密度 S(1.3) > 120 microJy 的源。所有这些源都具有可靠星系对应体和红移（<z> = 2.15），其中 12 个还在新的深 JVLA 成像的 6 GHz 处被探测到。由于这一独特场中丰富的支持数据，ALMA 源的物理性质得到了良好约束，包括其恒星质量（M*）和 UV+FIR 恒星形成率（SFR）。我们的结果表明恒星质量是高红移宇宙中 SFR 的最佳预测因子；事实上在 z > 2 时，我们的 ALMA 样本包含了 HUDF 中 9 个 M* > 2 x 10^10 Msun 星系中的 7 个，且我们仅探测到一个 z > 3.5 的星系，反映了高质量星系随红移增加迅速减少。这些探测结合堆叠，使我们能探测低至 S(1.3) ~ 10 micro-Jy 的 1.3-mm 背景的红移/质量分布。我们发现 z ~ 2 处恒星形成星系的“主序”陡峭的强证据，SFR ∝ M*，平均比恒星形成率 = 2.2 /Gyr。此外，我们发现 z ~ 2 时总恒星形成的约 85% 笼罩在尘埃中，该时期约 65% 的恒星形成发生在高质量星系（M* > 2 x 10^10 Msun）中，其平均 obscured:unobscured SF 比率约为 200。最后，我们结合新的 ALMA 结果与现有 HST 数据重温恒星形成率密度的宇宙演化；我们发现其在 z ~ 2.5 达到峰值，且恒星形成宇宙此后在 z ~ 4 从主要未遮挡过渡到主要遮挡。
引用
@article{arxiv.1606.00227,
title = {A deep ALMA image of the Hubble Ultra Deep Field},
author = {J. S. Dunlop and R. J. McLure and A. D. Biggs and J. E. Geach and M. J. Michalowski and R. J. Ivison and W. Rujopakarn and E. van Kampen and A. Kirkpatrick and A. Pope and D. Scott and A. M. Swinbank and T. A. Targett and I. Aretxaga and J. E. Austermann and P. N. Best and V. A. Bruce and E. L. Chapin and S. Charlot and M. Cirasuolo and K. E. K. Coppin and R. S. Ellis and S. L. Finkelstein and C. C. Hayward and D. H. Hughes and E. Ibar and S. Khochfar and M. P. Koprowski and D. Narayanan and C. Papovich and J. A. Peacock and B. Robertson and T. Vernstrom and P. P. van der Werf and G. W. Wilson and M. Yun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.00227},
year = {2017}
}
备注
26 pages, 15 figures, updated to match version accepted for publication in MNRAS