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基于多环芳香烃发射特征的新恒星形成率定标及其在高红移星系中的应用

星系天体物理 2016-02-17 v1

摘要

我们定标了星系中6.2\micron、7.7\micron\ and 11.3\micron\处多环芳香烃(PAH)特征的积分光度,将其作为恒星形成率(SFR)的度量。这些特征很强(占总红外光度的多达5-10%)且消光极小。我们的定标使用了\spitzer\红外光谱仪(IRS)对105个星系在0<z<0.40 < z < 0.4、红外(IR)光度1091012\lsol10^9 - 10^{12} \lsol的测量,并结合其他良好定标的SFR示踪物。PAH光度与通过消光修正的\ha\光度测量的SFR在我们的定标样本光度范围内线性相关性。散射为0.14 dex,与由\paa\和消光修正\ha\发射线导出的SFR之间的散射相当,意味着PAH特征可能作为氢复合线一样准确的SFR示踪物。PAH SFR关系依赖于气相金属丰度,我们为此对0.2<Z\lsim0.70.2 < \mathrm{Z} \lsim 0.7~\zsol的星系提供了经验修正。我们在\textit{詹姆斯·韦伯空间望远镜}(\jwst)之前提出了一个案例研究,该望远镜将能够在宇宙SFR密度峰值(z2z\sim2)处测量遥远星系中PAH的SFR,低至\sim~10~\sfrunits。我们使用\spitzer/IRS对PAH特征和\paa\发射以及\ha\测量的观测,在1<z<31 < z < 3的透镜恒星形成星系中展示PAH推导准确SFR的能力。我们还证明,由于PAH特征主导中红外流量,\jwst\的宽带中红外测光测量将同时示踪SFR并提供一种排除被活动星系核(AGN)主导的星系的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.01698,
  title  = {A New Star-Formation Rate Calibration from Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission Features and Application to High Redshift Galaxies},
  author = {Heath V. Shipley and Casey Papovich and George H. Rieke and Michael J. I. Brown and John Moustakas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01698},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in ApJ