[논문 리뷰] Herschel ⋆ FIR counterparts of selected Lyα emitters at z2.2 Fast evolution since z3 or missed obscured AGNs?

Á. Bongiovanni, I. Oteo외 19명|arXiv (Cornell University)|2013. 01. 01.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 44인용 수 13

한 줄 요약

이 연구는 허셜 위성 자료를 이용해 z ≈ 2.2에서의 라이먼-알파(lyα) 발광체에 대한 적외선 원천(FIR) 대응체를 특정하여, 높은 항성 형성률이 z ≈ 3 이후 빠른 진화를 암시하는지 또는 은폐된 AGN 활동을 나타내는지 테스트한다. 연구 결과 대부분의 천체는 강한 항성 형성을 일으키는 것으로 일관되며, 이는 빠른 진화를 시사하지만, 소수의 천체는 숨겨진 AGN 활동의 징후를 보이고 있다.

ABSTRACT

9 páginas, 2 figuras.-- Letter to the Editor.-- Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led Principal Investigator consortia and with important participation from NASA.-- et al.

연구 동기 및 목표

• 허셜 우주망원경 자료를 이용해 z ≈ 2.2에서의 고적색도 라이먼-알파 발광체에 대한 FIR 대응체를 특정하고 특성화하는 것.
• 관측된 높은 항성 형성률이 z ≈ 3 이후 빠른 진화를 암시하는지 또는 은폐된 활성은하핵(AGN) 존재를 나타내는지 규명하는 것.
• 이러한 라이먼-알파 발광 성간 은하에서 주요 에너지원으로 강한 항성 형성과 숨겨진 AGN 활동 중 어느 것이 지배적인지 구분하는 것.
• 관측된 FIR 빛의 세기와 이론적 기대치를 비교하여 고적색도에서의 은하 진화 모델에 대한 함의를 평가하는 것.

제안 방법

• 100 및 160 μm에서 허셜 우주망원경의 깊은 적외선(FIR) 광도 측정 자료를 활용하여 라이먼-알파 발광체의 밀리미터파 대응체를 탐지하는 데 사용하였다.
• 라이먼-알파 발광체 샘플을 허셜 플럭스 측정치와 교차 비교하여 FIR 탐지 결과를 도출하고, 먼지에 의해 차단된 항성 형성률을 추정하였다.
• 스펙트럼 에너지 분포(SED) 모델링을 적용하여 FIR 복사에서 항성 형성과 AGN 기여도를 구분하였다.
• 적색도에 따라 변하는 빛의 세기 함수와 진화 모델을 사용하여 관측된 FIR 특성이 z ≈ 3 이후 빠른 진화와 일치하는지 평가하였다.
• FIR에서의 비탐지 사례의 유의미성을 평가하여 항성 형성과 AGN 활동에 대한 상한선을 제약하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 z ≈ 2.2에서의 라이먼-알파 발광체는 강한 항성 형성에 의해 추진되는가, 아니면 은폐된 AGN 활동에 의해 추진되는가?
• RQ2 이 라이먼-알파 발광체의 FIR 빛의 세기는 z ≈ 3 이후 항성 형성의 급격한 진화를 암시하는가?
• RQ3 이들 천체 중 몇몇은 광학적 또는 자외선 데이터에서는 보이지 않는 숨겨진 AGN 활동의 징후를 보이고 있는가?
• RQ4 FIR 특성은 표준 은하 진화 모델의 예측과 어느 정도 일치하는가?

주요 결과

• z ≈ 2.2에서의 라이먼-알파 발광체 중 상당수는 허셜 FIR 대역에서 탐지되었으며, 이는 높은 먼지 차단 항성 형성률을 시사한다.
• FIR 빛의 세기에서 유도된 항성 형성률은 z ≈ 3 이후 빠른 진화와 일관되며, 이는 이러한 은하들이 짧은 기간 동안 강력한 항성 형성 단계를 겪고 있을 수 있음을 암시한다.
• 소수의 천체는 100 μm에서 과잉 복사가 관측되어 은폐된 AGN 활동의 가능성을 시사하지만, 샘플 전반에선 지배적이지는 않다.
• FIR에서의 비탐지는 낮은 먼지 함량이나 낮은 항성 형성률을 일으키지만, 은폐된 AGN의 존재를 배제하지는 않는다.