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揭示紫外/光学明亮星系的暗面:光学厚尘埃吸收

星系天体物理 2025-01-22 v1

摘要

过去几十年来,通过颜色选择识别出一群在光学/近红外不可见但在较长波段明亮的星系。这些所谓的光学暗/微弱星系被认为是大质量静止星系或高尘埃消光星系。然而,整个星系被尘埃遮挡很可能是光学薄和厚吸收在同一系统中共存这一更常见现象的极端情况。借助 JWST 成像,我们能够空间分辨 z~3 处的大质量星系,精确模拟其光谱能量分布,并识别候选光学厚子结构。我们针对 log(M*/Msun)>10.3 且 2.5<z<3.5 的星系,在 CEERS 和 PRIMER 视场中获得 486 个星系。基于过量近红外光度,我们识别出 162 个星系(约占母体样本的 33%)作为光学厚子结构的候选宿主。随后我们进行空间分辨的 SED 建模,探究这些暗子结构的物理特性并估算光学厚遮挡量。我们发现光学厚尘埃普遍存在于正常大质量星系中,这些星系具有各种恒星形成率和形态。在我们选定的星系中,10%-20% 的恒星质量/恒星形成率未被计入,且这一比例对恒星质量或恒星形成率不敏感。暗子结构通常比星系其他部分含尘更多且分布不规则,这反对被遮挡的活动星系核是近红外过量的来源。还观测到遮挡光度与过去 <100 Myr 内近期恒星爆发存在的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.08100,
  title  = {Unveiling the Dark Side of UV/Optical Bright Galaxies: Optically Thick Dust Absorption},
  author = {Yingjie Cheng and Mauro Giavalisco and Bren E. Backhaus and Rachana Bhatawdekar and Nikko J. Cleri and Luca Costantin and Emanuele Daddi and Mark Dickinson and Steven L. Finkelstein and Michaela Hirschmann and Benne W. Holwerda and Anton M. Koekemoer and Ray A. Lucas and Fabio Pacucci and Pablo G. Pérez-González and Giulia Rodighiero and Lise-Marie Seillé and Katherine E. Whitaker and L. Y. Aaron Yung and Pablo Arrabal Haro and Micaela B. Bagley and Jeyhan S. Kartaltepe and Casey Papovich and Nor Pirzkal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08100},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 18 figures, submitted to ApJ, responses to the referee report sent