赫歇尔望远镜对宇宙时间内红外光谱能量分布的普查
宇宙学与河外天体物理
2015-06-15 v1
摘要
利用赫歇尔望远镜在 COSMOS 和 GOODS（北+南）天区最深层的 SPIRE 和 PACS 巡天（HerMES 和 PEP）数据，我们研究了 0.1<z<2 范围内红外亮（L_IR>10^10 L_sun）星系的尘埃性质，并确定这些性质如何随宇宙时间演化。本工作的独特之处在于对巡天选择效应进行了严格分析，使其成为首个在几乎完全不受选择偏差影响的框架内，对恒星形成主导的红外亮星系群体的研究。我们发现红外亮星系具有宽远红外峰的 SED，其特征为冷/延展的尘埃发射，平均尘埃温度在 25-45K 范围内。热（T>45K）SED 和冷（T<25K）、卷云主导的 SED 较为罕见，大多数源处于暖星暴星系（如 M82）和冷旋涡星系（如 M51）所占据的范围内。我们观测到光度-温度（L-T）关系，其中 log[L_IR/L_sun]=12.5 星系的平均尘埃温度比 log[L_IR/L_sun]=10.5 的对应星系高约 10K。然而，尽管更亮系统中增强的尘埃加热是 L-T 关系背后的驱动因素，但尘埃质量和/或星暴尺度随光度的增加在塑造该关系中起着主导作用。我们的结果表明，红外亮源的尘埃条件随宇宙时间演化：在高红移处，尘埃温度平均比本地测量值低最多 10K。这表现为 L-T 关系的平坦化，表明早期宇宙中的（超）亮红外星系通常以比本地等效源更延展的尘埃分布和/或更高的尘埃质量为特征。有趣的是，尘埃温度的演化依赖于光度，T<35K 的亮红外星系比例从 z~0 到 z~2 增加了 2 倍，而 T<35K 的超亮红外星系比例则增加了 6 倍。
引用
@article{arxiv.1302.4895,
title = {The Herschel census of infrared SEDs through cosmic time},
author = {Myrto Symeonidis and M. Vaccari and S. Berta and M. J. Page and D. Lutz and V. Arumugam and H. Aussel and J. Bock and A. Boselli and V. Buat and P. L. Capak and D. L. Clements and A. Conley and L. Conversi and A. Cooray and C. D. Dowell and D. Farrah and A. Franceschini and E. Giovannoli and J. Glenn and M. Griffin and E. Hatziminaoglou and H. -S. Hwang and E. Ibar and O. Ilbert and R. J. Ivison and E. Le Floc'h and S. Lilly and J. S. Kartaltepe and B. Magnelli and G. Magdis and L. Marchetti and H. T. Nguyen and R. Nordon and B. O'Halloran and S. J. Oliver and A. Omont and A. Papageorgiou and H. Patel and C. P. Pearson and I. Perez-Fournon and M. Pohlen and P. Popesso and F. Pozzi and D. Rigopoulou and L. Riguccini and D. Rosario and I. G. Roseboom and M. Rowan-Robinson and M. Salvato and B. Schulz and Douglas Scott and N. Seymour and D. L. Shupe and A. J. Smith and I. Valtchanov and L. Wang and C. K. Xu and M. Zemcov and S. Wuyts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4895},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 23 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRAS