北黄极场中明亮亚毫米星系的亚角秒分辨率 LOFAR 观测

在 $z=$ 2-4 处，明亮的亚毫米星系（SMG）对恒星形成率（SFR）密度（20-50%）和恒星质量密度（$\sim$ 30-50%）贡献显著，其 SFR $\ge 1000$ M$_\odot$ yr$^{-1}$，恒星质量为 $\sim 10^{11}$-$10^{12}$ M$_\odot$。具有如此高 SFR 的明亮 SMG 的数量难以用星系形成与演化的标准模型来解释。在本文中，我们提供了证据表明，在一个包含 12 个明亮 SMG 的小样本中，由光谱能量分布（SED）拟合导出的 SFR 显著高于使用低频射电辐射作为恒星形成代理所获得的值。利用国际 LOFAR 望远镜（ILT）在 144 MHz 下进行亚角秒角分辨率成像的能力，我们对从 NEPSC2 巡天中提取的北黄极（NEP）场中的一个小样本明亮 SMG 生成了深场图像。对于所有 12 个 SMG，我们在距离 SMG 几角秒至亚角秒的尺度上发现了射电发射的中红外星系，和/或存在射电发射的 AGN。在排除了与 AGN 相关的射电发射后，从 SMG 射电发射导出的 SFR 系统性地比多波段 SED 拟合导出的值低约 5 倍（中位数）。我们讨论了我们的假设是否至少部分导致了观测到的差异。我们认为，射电导出的 SFR 并未被系统性低估，但可能受到显著离散（$0.3-0.5$ dex）的影响。考虑到这些新的 SFR 估计值，这 12 个明亮 SMG 的比恒星形成率偏离星系主序（$\Delta\mathrm{(SSFR)}$）的幅度显著减小，所有 12 个明亮 SMG 的恒星形成率仅比主序星系高 2 倍。