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AKARI-SDSS星系的红外光度函数

宇宙学与河外天体物理 2015-05-27 v1 高能天体物理现象

摘要

通过将AKARI红外源与SDSS星系交叉关联,我们识别出2357个具有光谱红移的红外星系。这不仅是最大的本地红外星系样本之一,而且AKARI提供了关键的远红外波段(9、18、65、90、140和160微米),可以精确测量约100微米处尘埃发射峰值附近的星系能谱分布。通过将现代红外能谱分布模型拟合到AKARI测光数据,我们更准确地测量了单个星系的总红外光度(L_IR)。利用这个L_IR,我们在中值红移z=0.031处构建了红外星系的光度函数,样本量是先前工作的4倍。该光度函数与z=0.0082(RBGS)处的光度函数吻合良好,显示出向在AKARI NEP深场中测量的更高红移光度函数的平滑连续演化。推导出的本地宇宙红外光度密度为Omega_IR=3.8x10^8 Lsun Mpc^{-3}。我们通过使用[NII]/Hα与[OIII]/Hβ线比将星系分为活动星系核、恒星形成和复合星系。活动星系核的比例随着L_IR的增加从25%持续增加到90%(在9<log L_IR<12.5范围内)。对于恒星形成星系和活动星系核,SFR_Hα和L_[OIII]分别与L_IR显示出良好的相关性。自吸收校正后的Hα/Hβ比值随L_IR略有增加,但存在较大弥散。当我们将红外光度函数分解为活动星系核和恒星形成星系的贡献时,活动星系核的贡献在L_IR>10^11 Lsun时占主导地位,这与恒星形成星系和活动星系核红外光度函数的拐点一致。在L_IR<10^11 Lsun时,恒星形成星系主导红外光度函数。在本地宇宙中,只有1.1%的Omega_IR由亮红外星系产生,只有0.03%由超亮红外星系产生。这项工作也提供了迄今为止最精确的本地宇宙红外光度密度。与来自AKARI NEP深巡天的高红移结果相比,我们观察到Omega_IR^SFG ~(1+z)^4.1±0.4和Omega_IR^AGN ~(1+z)^4.1±0.5的强演化(已删减)。

关键词

引用

@article{arxiv.1102.3430,
  title  = {Infrared Luminosity Functions of AKARI-SDSS Galaxies},
  author = {Tomotsugu Goto and Stephane Arnouts and Matthew Malkan and Toshinobu Takagi and Hanae Inami and Chris Pearson and Takehiko Wada and Hideo Matsuhara and Chisato Yamauchi and Tsutomu T. Takeuchi and Takao Nakagawa and Shinki Oyabu and Daisuke Ishihara and David B. Sanders and Emeric Le Floc'h and Hyung Mok Lee and Woong-Seob Jeong and Stephen Serjeant and Chris Sedgwick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1102.3430},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 15 figures. Accepted for publication in MNRAS