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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Witnessing the Birth of the Red Sequence: ALMA High-resolution Imaging of [C II] and Dust in Two Interacting Ultra-red Starbursts at z = 4.425

I. Oteo, R. J. Ivison, L. Dunne, I. Smail, A. M. Swinbank, Z-Y. Zhang, A. Lewis, S. J. Maddox, D. A. Riechers, S. Serjeant, P. van der Werf, A. D. Biggs, M. N. Bremer, P. Cigan, D. L. Clements, A. Cooray, H. Dannerbauer, S. Eales, E. Ibar, H. Messias, M. J. Michałowski, I. Pérez-Fournon, E. van Kampen

Resumo
Exploiting the sensitivity and spatial resolution of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, we have studied the morphology and the physical scale of the interstellar medium—both gas and dust—in SGP 38326, an unlensed pair of interacting starbursts at z = 4.425. SGP 38326 is the most luminous star bursting system known at z 〉 4, with a total IR luminosity of L IR ̃ 2.5 × 1013 L and a star formation rate of ̃ 4500 M yr-1. SGP 38326 also contains a molecular gas reservoir among the most massive yet found in the early universe, and it is the likely progenitor of a massive, red-and-dead elliptical galaxy at z ̃ 3. Probing scales of ̃0.″1 or ̃800 pc we find that the smooth distribution of the continuum emission from cool dust grains contrasts with the more irregular morphology of the gas, as traced by the [C ii] fine structure emission. The gas is also extended over larger physical scales than the dust. The velocity information provided by the resolved [C ii] emission reveals that the dynamics of the two interacting components of SGP 38326 are each compatible with disk-like, ordered rotation, but also reveals an ISM which is turbulent and unstable. Our observations support a scenario where at least a subset of the most distant extreme starbursts are highly dissipative mergers of gas-rich galaxies.

Palavras chave
galaxies: high-redshift, galaxies: ISM, galaxies: starburst, submillimeter: galaxies

The Astrophysical Journal
agosto 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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