星系的远紫外和远红外双变量光度函数:恒星与尘埃发射的复杂关系
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v2
摘要
星系的远紫外(FUV)和远红外(FIR)光度函数(LF)从到表现出强烈的演化,但FIR LF的演化远强于FUV LF。FUV主要由新形成的短寿命OB星辐射,而FIR则由被FUV辐射场加热的尘埃颗粒发射。已知尘埃总是与恒星形成活动相关。因此,FUV和FIR都与星系中的恒星形成紧密相关,但方式非常复杂。为了厘清FUV和FIR发射之间的关系,我们利用{\sl GALEX}和{\sl AKARI}全天巡天数据集估计了星系的UV-IR双变量光度函数(BLF)。最近我们发明了一种新的数学方法,用于在给定边缘分布和指定相关系数的情况下构建BLF。该方法利用了数理统计中的一个工具,即所谓的“copula”。Copula使我们能够从给定的边缘分布出发,在指定相关性和/或依赖结构的情况下构建双变量分布函数。利用这一新公式以及FUV和FIR的单变量LF,我们分析了来自{\sl GALEX}、{\sl Spitzer}和{\sl AKARI}的各种FUV和FIR数据,以估计UV-IR BLF。得到的BLF自然地解释了恒星形成星系中FUV和FIR发射之间的非线性复杂关系。尽管对于高红移样本,BLF的暗端约束不佳,但估计的线性相关系数非常高,且随红移非常稳定(从时的0.95到时的0.85)。这意味着UV-IR BLF的演化主要源于单变量LF的不同演化,而非受依赖结构控制。
引用
@article{arxiv.1206.5950,
title = {Far-Ultraviolet and Far-Infrared Bivariate Luminosity Function of Galaxies: Complex Relation between Stellar and Dust Emission},
author = {Tsutomu T. Takeuchi and Akane Sakurai and Fang-Ting Yuan and Veronique Buat and Denis Burgarella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.5950},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 7 figures, Earth, Planets and Space, in press