[論文レビュー] Proposed identification of Hubble Deep Field submillimeter source HDF 850.1

D. Downes, R. Neri+24 more|ArXiv.org|Jul 12, 1999

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 2被引用数 10

ひとこと要約

本稿では、ハッブル・ディープフィールドにおけるサブミリ波長源HDF 850.1が、赤方偏移が約1.7のアーチ型光学的特徴（3-593.0）に関連していると提案している。この源のスペクトルエネルギー分布は、超高光度銀河VII Zw 31と一致しており、ほこりを含んだ高赤方偏移の星形成爆発銀河である可能性があり、前方に存在する赤方偏移z ≈ 1の楕円銀河に歪められている可能性がある。

ABSTRACT

The IRAM interferometer has been used to detect the submm source HDF 850.1 found by Hughes et al. (1998) in the Hubble Deep Field. The flux density measured at 1.3mm is 2.2 mJy, in agreement with the flux density measured at the JCMT. The flux densities and upper limits measured at 3.4, 2.8, 1.3, 0.85, and 0.45 mm show that the emission is from dust. We suggest that the 1.3mm dust source is associated with the optical arc-like feature, 3-593.0, that has a photometric redshift of about 1.7. If HDF 850.1 is at this redshift and unlensed, its spectral energy distribution, combined with that of 3-593.0, matches closely that of the ultraluminous galaxy VII Zw 31. Another possibility is that the dust source may be gravitationally lensed by the elliptical galaxy 3-586.0 at a redshift of 1.

研究の動機と目的

• ハッブル・ディープフィールドで検出されたサブミリ波長源HDF 850.1の光学的対応体を特定すること。
• 多波長の光度測定を用いて、HDF 850.1の赤方偏移および固有の性質を同定すること。
• この源が前方の銀河によって重力レンズ効果を受けていないかを評価すること。
• 既知の超高光度銀河と比較して、HDF 850.1のスペクトルエネルギー分布の物理的性質を推察すること。

提案手法

• IRAM干渉計を用いて、HDF 850.1の1.3 mmでの放射度を測定し、サブミリ波長放射の確認を行った。
• 3.4、2.8、1.3、0.85、0.45 mmにおける放射度測定値および上限値を統合し、ほこりによる放射が支配的であることを確認した。
• 空間的一致と光度赤方偏移推定値に基づき、候補光学的対応体としてアーチ型特徴3-593.0を特定した。
• 多バンド光度測定を用いて、3-593.0の光度赤方偏移を約1.7と推定した。
• HDF 850.1および3-593.0のスペクトルエネルギー分布を、超高光度銀河VII Zw 31のものと比較して類似性を評価した。
• 前方の楕円銀河3-586.0（z ≈ 1）による重力レンズ効果の可能性を検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ハッブル・ディープフィールドにおけるサブミリ波長源HDF 850.1の光学的対応体は何か？
• RQ2 HDF 850.1の赤方偏移および固有の光度は何か？また、既知の高赤方偏移銀河と一致するか？
• RQ3 HDF 850.1のサブミリ波長放射は、星形成爆発銀河由来の熱的ほこり放射と整合的か？
• RQ4 近接する楕円銀河3-586.0による重力レンズ効果によって、観測された放射度が増幅されている可能性はあるか？
• RQ5 HDF 850.1のスペクトルエネルギー分布は、VII Zw 31のような既知の超高光度赤外銀河とどのように類似しているか？

主な発見

• IRAM干渉計により、HDF 850.1の1.3 mmでの放射度が2.2 mJyと測定され、以前のJCMT測定と整合的であった。
• 0.45〜3.4 mmの多波長放射度測定により、放射が冷たいほこりによるものであり、シンクロtron放射や自由-自由放射ではないことが確認された。
• 光学的アーチ型特徴3-593.0は、HDF 850.1の最も可能性の高い対応体であり、光度赤方偏移が約1.7である。
• HDF 850.1および3-593.0の合成スペクトルエネルギー分布は、超高光度銀河VII Zw 31と非常に類似しており、類似した物理的起源である可能性を示唆している。
• この源は、前方に存在する赤方偏移z ≈ 1の楕円銀河3-586.0に重力レンズ効果を受けており、その高い放射度を説明できる可能性がある。
• もし重力レンズ効果を受けておらず、赤方偏移z ≈ 1.7に位置する場合、HDF 850.1は超高光度赤外銀河であり、星形成爆発由来の光度と整合的である。