[论文解读] (Sub)millimetre interferometric imaging of a sample of COSMOS/AzTEC submillimetre galaxies - I. Multiwavelength identifications and redshift distribution

O. Miettinen, V. Smolčić+18 more|CaltechAUTHORS (California Institute of Technology)|Feb 20, 2015

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 154被引用 25

一句话总结

本研究利用IRAM Plateau de Bure干涉仪在1.3毫米波段对15个COSMOS/AzTEC亚毫米波段星系进行了首次亚毫米波段干涉成像，空间分辨率达到了1.8角秒。研究识别了多波段对应体，通过光度红移和射电-亚毫米波谱指数分析测量了红移，并发现30个源的联合样本中，中值红移为z̃ = 3.17 ± 0.27，且红移与流量密度之间无显著趋势。

ABSTRACT

We used the PdBI to map a sample of 15 SMGs in the COSMOS field at the wavelength of 1.3 mm. The target SMGs were originally discovered in the JCMT/AzTEC 1.1 mm continuum survey at S/N=4-4.5. This paper presents, for the first time, interferometric millimetre-wavelength observations of these sources. The angular resolution of our observations, 1.8", allowed us to accurately determine the positions of the target SMGs. Using a detection threshold of S/N>4.5 regardless of multiwavelength counterpart association, and 4

研究动机与目标

• 对COSMOS场中AzTEC 1.1毫米巡天探测到的15个亚毫米波段星系（SMGs）开展高分辨率（亚）毫米波段干涉成像。
• 通过使用Plateau de Bure干涉仪实现1.8角秒的角分辨率，提高位置精度并解析源的形态结构。
• 利用光学至近红外波段的测光数据和光谱红移，识别SMGs的多波段对应体。
• 利用光度红移和Carilli-Yun射电-亚毫米波谱指数指标，确定SMG样本的红移分布。
• 评估多重度分数，并检验流量受限SMG样本中红移与亚毫米波流量密度之间的相关性。

提出的方法

• 利用IRAM Plateau de Bure干涉仪（PdBI）对COSMOS场中15个AzTEC探测到的SMGs进行1.3毫米波段的干涉观测。
• 实现约1.8角秒的角分辨率，从而实现精确的源定位和形态分析。
• 采用S/N > 4.5的检测阈值，若在1.5角秒内存在多波段对应体，则允许使用4 < S/N ≤ 4.5的宽松阈值。
• 将PdBI数据与来自光学至近红外巡天（如UltraVISTA、Spitzer、HST）的多波段数据结合，用于对应体识别。
• 利用多波段SED拟合获得的光度红移和Carilli-Yun射电-亚毫米波谱指数方法估算红移。
• 将本样本与15个最亮的AzTEC SMGs（AzTEC1–15）合并，形成一个完整、流量和S/N受限的1.1毫米波段30源样本，用于统计分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 使用PdBI观测的15个COSMOS/AzTEC SMGs的真实红移分布是什么？光度红移与射电-亚毫米波谱指数红移结果如何比较？
• RQ2 本样本中的SMGs在1.8角秒分辨率下是否被解析？其中有多高比例表现出多重成分或复杂形态？
• RQ3 在这一流量受限的SMG样本中，亚毫米波流量密度与红移之间是否存在显著相关性？
• RQ4 在完整、流量和S/N受限的1.1毫米波段样本中，SMGs的多重度分数是多少？与以往估计相比如何？
• RQ5 较暗SMGs（AzTEC16–30）的红移与较亮SMGs（AzTEC1–15）相比如何？它们是否遵循相同的分布？

主要发现

• PdBI巡天在1.3毫米波段检测到22个源，S/N > 4.5，其中包括3个边缘解析的SMGs（AzTEC21、27、28），其形态呈拉长或团块状。
• 15个COSMOS SMGs（AzTEC16–30）的中值红移为z̃ = 3.20 ± 0.25，由光度红移和射电-亚毫米波谱指数红移共同得出。
• 30个SMGs的联合样本（AzTEC1–30）的中值红移为z̃ = 3.17 ± 0.27，与以往毫米波选源的SMG样本一致。
• 较亮组（AzTEC1–15）和较暗组（AzTEC16–30）的平均红移在统计上无法区分（⟨z⟩ = 3.16 ± 0.37 和 3.02 ± 0.20，分别），且红移与流量密度之间无显著趋势。
• K-S检验表明，两组的红移分布可能来自同一母体群体，尽管最高红移源（z > 4.3）集中于最强发射源中。
• 30个SMGs中，多重度分数估计为~25% ± 9%，基于解析结构及三个源中确认的多重成分。