z>4大质量尘埃星系中普遍存在的分子外流 I. 样本概览与500pc尺度上分子外流的团块结构
星系天体物理
2020-12-23 v1
摘要
大尺度星系气体外流是宇宙中调控星系增长与演化最常被援引的机制之一。尽管外流中的气体跨越很大的温度与密度范围，冷分子相尤其令人关注，因为分子外流可能通过移除恒星形成气体来抑制星系中的恒星形成。我们开展了首个 z>4 分子外流巡天，以11个强透镜尘埃恒星形成星系（DSFGs）为目标，利用高分辨率阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）对 OH 119um 吸收（作为外流示踪）的观测。在本第一篇论文中，我们给出巡天概览，聚焦于分子外流的探测率与结构。我们在 8/11（73%）个星系中发现确凿的外流证据，使 z>4 已知数目增至三倍以上。这意味着 z>4 DSFGs 中的分子风必须具有近乎一致的 occurrence rate（出现率）与大的张开角，才能在吸收中探测到。透镜重建揭示外流中500pc尺度的团块结构很常见。单个团块未被直接分辨，但从光学深度论证我们预期未来观测需要50-200pc空间分辨率才能做到。我们在任何具有清晰OH外流源中均未探测到高速 [CII] 翼，表明 [CII] 不是分子外流的可靠示踪剂。我们的结果代表了在群体水平上表征 z>4 分子外流的第一步，证明大尺度外流在早期大质量尘埃星系中普遍存在。
引用
@article{arxiv.2010.12590,
title = {Ubiquitous Molecular Outflows in z > 4 Massive, Dusty Galaxies I. Sample Overview and Clumpy Structure in Molecular Outflows on 500pc Scales},
author = {Justin S. Spilker and Kedar A. Phadke and Manuel Aravena and Matthieu Bethermin and Scott C. Chapman and Chenxing Dong and Anthony H. Gonzalez and Christopher C. Hayward and Yashar D. Hezaveh and Sreevani Jarugula and Katrina C. Litke and Matthew A. Malkan and Daniel P. Marrone and Desika Narayanan and Cassie Reuter and Joaquin D. Vieira and Axel Weiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12590},
year = {2020}
}
备注
ApJ accepted. 28 pages, 12 figures + appendix. Data and tables from Papers I and II available at https://github.com/spt-smg/publicdata