Свойства галактик с активным звездообразованием в среднем ИК-диапазоне по данным космического телескопа WISE

1Изотова, ИЮ, 2Изотов, ЮИ
1Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, Украина
2Институт теоретической физики им. Н.Н.Боголюбова Национальной академии наук Украины
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2019, 35(6):5-17
Start Page: Внегалактическая астрономия
Язык: русский
Аннотация: 

Проведено исследование фотометрических характеристик в среднем ИК-диапазоне выборки компактных галактик с активным звездообразованием из 14-го выпуска обзора неба SDSS. Выборка включает около 30000 галактик. В спектрах всех отобранных галактик наблюдаются эмиссионные линии Hβ с эквивалентными ширинами EW(Hβ) > 1 нм. Отобранные галактики — компактные объекты с угловыми диаметрами меньше 6”. Около 10000 галактик из полной выборки зарегистрированы на космическом телескопе WISE на длинах волн 3.4 и 4.6 мкм. Значительное количество галактик зарегистрировано также на длинах волн 12 и 22 мкм. С использованием этих данных и результатов наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне на космическом телескопе GALEX показано, что нагрев пыли в галактиках выборки осуществляется ультрафиолетовым излучением массивных звезд в областях звездообразования. На длинах волн 3.4 и 4.6 мкм в большинстве исследуемых галактик доминирует излучение звезд и ионизованного газа, тогда как на длинах волн 12 и 22 мкм доминирует излучение пыли. В некоторых галактиках с большой светимостью в линии Hβ излучение пыли наблюдается уже на короткой длине волны 3.4 мкм с крутым увеличением интенсивности на длине волны 4.6 мкм. Это излучение характеризуется «красным» цветом (W1 - W2 > 2m), где W1 и W2 — звездные величины на длинах волн 3.4 и 4.6 мкм соответственно. Вероятная причина этого излучения — наличие горячей пыли с температурой в сотни кельвин. Приводится список из 39 галактик с таким экстремально большим значением показателя цвета W1 - W2.

Ключевые слова: инфракрасное излучение, карликовые галактики со звездообразованием, межзвездная пыль, области ионизированного водорода
References: 

1.Abolfathi B., Aguado D. S., Aguilar G., et al. (2018) The fourteenth data release of the Sloan Digital Sky Survey: First Spectroscopic Data from the Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey and from the Second Phase of the Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment. Astrophys. J.Suppl. Ser. 235(42). 19 p.

2.Cardamone C., Schawinski K., Sarzi M., et al. (2009) Galaxy Zoo Green Peas: discovery of a class of compact extremely star-forming galaxies. Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 399. 1191—1205.

3.Chiaki G., Schneider R., Nozawa T., Omukai K., Limongi M., Yoshida N., Chieffi A. (2014) Dust grain growth and the formation of the extremely primitive star SDSS J102915+172927. Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 439. 3121—3127.

4.Dole H., Lagache G., Puget J.-L., et al. (2006) The cosmic infrared background resolved by Spitzer. Contributions of mid-infrared galaxies to the far-infrared background. Astron. and Astrophys. 451. 417—429.

5.Elbaz D., Cesarsky C. J., Chanial P., et al. (2002) The bulk of the cosmic infrared background resolved by ISOCAM. Astron. and Astrophys. 384. 848—865.

6.Engelbracht C. W., Gordon K. D., Rieke G. H., et al. (2005) Metallicity effects on mid-infrared colors and the 8 mu m PAH emission in galaxies. Astrophys. J. 628. L29—L32.

7.Engelbracht C. W., Rieke G. H., Gordon K. D., et al. (2008) Metallicity effects on dust properties in starbursting galaxies. Astrophys. J. 678. 804—827.

8.Frayer D. T., Fadda D., Yan L., et al. (2006) Spitzer 70 and 160 |j.m observations of the extragalactic first look survey. Astron. J. 131. 250—260.

9.Griffith R. L., Tsai C.-W., Stern D., et al. (2011) WISE discovery of low-metallicity blue compact dwarf galaxies. Astrophys. J. 736(L22). 5 p.

10.Hauser M. G., Dwek E. (2001) The cosmic infrared background: Measurements and implications. Ann. Rev. Astron. Astrophys. 39. 249—307.

11.Hunt L. K., Thuan T. X., Izotov Y. I., Sauvage M. (2010) The Spitzer view of low-metallicity star formation. III. Fine-structure lines, aromatic features, and molecules. Astrophys. J. 712. 164—187.

12.Izotov Y. I., Guseva N. G., Fricke K. J., Henkel C. (2011) Star-forming galaxies with hot dust emission in the Sloan Digital Sky Survey discovered by the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Astron. and Astrophys. 536(L7). 4 p.

13.Izotov Y. I., Guseva N. G., Fricke K. J., Henkel C. (2014) Multi-wavelength study of 14 000 star-formtng gal axt es from the Sloan Digital Sky Survey. Astron. and Astrophys. 561(33). 30 p.

14.Izotov Y. I., Guseva N. G., Fricke K. J., et al. (2014) Dust emission in star-forming dwarf galaxies: General properties and the nature of the submm excess. Astron. and Astrophys. 570(97). 21 p.

15.Izotov Y. I., Guseva N. G., Fricke K. J., Henkel C. (2019) Low-redshift lowest-metallicity star-formtng galaxies in the SDSS DR14. Astron. and Astrophys. 623(40). 11 p.

16.Izotov Y. I., Guseva N. G., Thuan T. X. (2011) Green Pea galaxies and Cohorts: Luminous compact emission-line galaxies in the Sloan Digital Sky Survey. Astrophys. J. 728(161). 16 p.

17.Izotov Y. I., Thuan T. X. (2007) MMT Observations of New extremely metal-poor emission-line galaxies in the Sloan Digital Sky Survey. Astrophys. J. 665. 1115—1128.

18.Nozawa T., Kozasa T., Umeda H., et al. (2003) Dust in the early universe: Dust formation in the ejecta of population III supernovae. Astrophys. J. 598. 785—803.

19.Remy-Ruyer A., Madden S. C., Galliano F., et al. (2013) Revealing the cold dust in low-metallicity environments. I. Photometry analysis of the Dwarf Galaxy Survey with Herschel. Astron. and Astrophys. 557(95), 32 p.

20.Remy-Ruyer A., Madden S. C., Galliano F., et al. (2014) Gas-to-dust mass ratios in local galaxies over a 2 dex metallicity range. Astron. and Astrophys. 563(31), 22 p.

21.Schneider D. P., Richards G. T., Hall P. B., et al. (2010) The Sloan Digital Sky Survey Quasar Catalog. V. Seventh Data Release. Astron. J. 139. 2360.

22.Schneider R., Omukai K., Bianchi S., Valiante R. (2012) The first low-mass stars: critical metallicity or dust-to-gas ratio? 2012, Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 419. 1566—1575.

23.Wright E. L., Eisenhardt P. R. M., Mainzer, A. K., et al. (2010) The Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE): Mission Description and Initial On-orbit Performance. Astron. J. 140. 1868—1881.

24.Wu Y., Charmandaris V., Hao L., et al. (2006) Mid-infrared properties of low-metallicity blue compact dwarf galaxies from the Spitzer infrared spectrograph. Astrophys. J. 639. 157—172.

25.Wu Y., Charmandaris V., Hunt L. K., et al. (2007) Dust in the extremely metal-poor blue compact dwarf galaxy I Zw 18: The Spitzer mid-infrared view. Astrophys. J. 662. 952—958.