[论文解读] 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 10

一句话总结

本文基于多波段亚毫米波与光学数据，提出哈勃深空场中的亚毫米波源 HDF 850.1 与一个红移约为 1.7 的弧状光学特征（3-593.0）相关联。该源的光谱能量分布与超亮星系 VII Zw 31 相似，表明其为一个尘埃弥漫、高红移的星暴星系，可能被前方约 z ≈ 1 的椭圆星系引力透镜化。

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.

研究动机与目标

• 识别哈勃深空中亚毫米波源 HDF 850.1 的光学对应体。
• 利用多波段测光确定 HDF 850.1 的红移与本征性质。
• 评估该源是否被前景星系引力透镜化。
• 将 HDF 850.1 的光谱能量分布与已知的超亮星系进行比较，以推断其物理本质。

提出的方法

• 使用 IRAM 干涉仪测量 HDF 850.1 在 1.3 毫米波段的流量密度，确认其亚毫米波发射。
• 结合 3.4、2.8、1.3、0.85 和 0.45 毫米波段的流量测量值与上限，确认发射起源于尘埃。
• 基于空间重合与光谱红移估计，识别出候选光学对应体——弧状特征 3-593.0。
• 利用多波段测光估算 3-593.0 的光谱红移约为 1.7。
• 将 HDF 850.1 与 3-593.0 的光谱能量分布与超亮星系 VII Zw 31 的进行比较，以评估相似性。
• 评估前景椭圆星系 3-586.0（z ≈ 1）是否可能造成引力透镜效应。

实验结果

研究问题

• RQ1 哈勃深空中亚毫米波源 HDF 850.1 的光学对应体是什么？
• RQ2 HDF 850.1 的红移与本征光度是多少？其性质是否与已知的高红移星系相符？
• RQ3 HDF 850.1 的亚毫米波发射是否与星暴星系的热尘埃发射一致？
• RQ4 附近椭圆星系 3-586.0 是否可能通过引力透镜效应放大了观测到的流量？
• RQ5 HDF 850.1 的光谱能量分布与已知的超亮红外星系（如 VII Zw 31）相比如何？

主要发现

• IRAM 干涉仪测得 HDF 850.1 在 1.3 毫米波段的流量密度为 2.2 mJy，与此前 JCMT 测量结果一致。
• 在 0.45 至 3.4 毫米波段的多波段流量测量结果确认，发射主要来自冷尘埃，而非同步辐射或自由-自由辐射。
• 光学弧状特征 3-593.0 被确定为 HDF 850.1 最可能的对应体，其光谱红移约为 1.7。
• HDF 850.1 与 3-593.0 的联合光谱能量分布与超亮星系 VII Zw 31 非常相似，表明其具有相似的物理起源。
• 该源可能被前方 z ≈ 1 的椭圆星系 3-586.0 引力透镜化，这可以解释其高流量密度。
• 若未被透镜化且红移约为 1.7，则 HDF 850.1 将是一个超亮红外星系，其光度与星暴起源一致。