赫歇尔选源超红尘埃恒星形成星系的斯皮策星表

最大的赫歇尔河外巡天项目H-ATLAS和HerMES，通过筛选SPIRE流量密度递增（$S_{500} > S_{350} > S_{250}$；即所谓的“500 $\mu$m上升源”）的“超红”尘埃恒星形成星系（DSFG）样本，作为识别高红移（$z > 4$）DSFG的有效方法。本文展示了针对300个赫歇尔超红DSFG的大型斯皮策后续观测计划。我们为其中63个源获取了高分辨率ALMA、NOEMA和SMA数据，使我们能够可靠地识别斯皮策/IRAC对应体，并将其分类为引力透镜或非透镜源。在63个拥有高分辨率数据的超红源中，约65%似乎是非透镜源，约27%被分解为多个成分。我们重点分析非透镜样本，通过直接进行多波段光谱能量分布（SED）建模来推导其物理性质，并与数量更多的$z \sim 2$ DSFG群体进行比较。超红样本的中位红移为3.3，恒星质量为3.7 $\times$ 10$^{11}$ $M_{\odot}$，恒星形成率（SFR）为730 $M_{\odot}$yr$^{-1}$，总尘埃光度为9.0 $\times$ 10$^{12}$ $L_{\odot}$，尘埃质量为2.8 $\times$ 10$^9$ $M_{\odot}$，V波段消光为4.0，这些均高于ALESS DSFG。基于空间密度、SFR密度和恒星质量密度的估计，我们得出结论：我们的超红样本无法解释红外巡天中发现的大质量宁静星系的大部分恒星形成前身。我们的样本包含了早期宇宙中更稀有的、本质上尘埃最重、最明亮和最庞大的星系，这将有助于我们理解极端恒星形成的物理驱动因素。