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Variaciones espaciales en la emisión de hidrocarburos aromáticos en un polvo

May 24, 2023

Naturaleza (2023)Citar este artículo

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Dust grains absorb half of the radiation emitted by stars throughout the history of the universe, re-emitting this energy at infrared wavelengths1,=1.2. Nature 458, 737–739 (2009)." href="#ref-CR2" id="ref-link-section-d23603082e1304_1">2,3. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are large organic molecules that trace millimetre-size dust grains and regulate the cooling of interstellar gas within galaxies4,5. Observations of PAH features in very distant galaxies have been difficult owing to the limited sensitivity and wavelength coverage of previous infrared telescopes6, 4 submillimeter galaxy. Astrophys. J. 786, 31 (2014)." href="/articles/s41586-023-05998-6#ref-CR7" id="ref-link-section-d23603082e1321"> 7. Aquí presentamos las observaciones del telescopio espacial James Webb que detectan la característica PAH de 3,3 μm en una galaxia observada menos de 1500 millones de años después del Big Bang. El alto ancho equivalente de la característica PAH indica que la formación de estrellas, en lugar de la acumulación de agujeros negros, domina la emisión infrarroja en toda la galaxia. La luz de las moléculas de PAH, el polvo caliente y los grandes granos de polvo y las estrellas son espacialmente distintas entre sí, lo que lleva a variaciones de orden de magnitud en el ancho equivalente de PAH y la relación entre PAH y la luminosidad infrarroja total en toda la galaxia. Las variaciones espaciales que observamos sugieren una compensación física entre los PAH y los grandes granos de polvo o amplias variaciones en el campo de radiación ultravioleta local. Nuestras observaciones demuestran que las diferencias en la emisión de moléculas de PAH y grandes granos de polvo son un resultado complejo de procesos localizados dentro de las primeras galaxias.

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Dole, H. et al. El fondo infrarrojo cósmico resuelto por Spitzer: contribuciones de las galaxias del infrarrojo medio al fondo del infrarrojo lejano. Astron. Astrofias. 451, 417–429 (2006).

Artículo ADS CAS Google Académico

Devlin, MJ et al. Más de la mitad de la luz de fondo del infrarrojo lejano proviene de galaxias en z>=1.2. Naturaleza 458, 737–739 (2009).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Zavala, JA et al. La evolución de la función de luminosidad IR y la formación de estrellas oscurecidas por el polvo en los últimos 13 mil millones de años. Astrofias. J. 909, 165 (2021).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Kwok, S. & Zhang, Y. Nanopartículas orgánicas aromáticas-alifáticas mixtas como portadoras de características de emisión infrarroja no identificadas. Naturaleza 479, 80–83 (2011).

Artículo ADS PubMed Google Scholar

Rigopoulou, D. et al. Las propiedades de los hidrocarburos aromáticos policíclicos en las galaxias: restricciones en los tamaños de los PAH, la carga y los campos de radiación. Lun. No. R. Astron. Soc. 504, 5287–5300 (2021).

Artículo ADS CAS Google Académico

Li, la perspectiva de A. Spitzer de los hidrocarburos aromáticos policíclicos en las galaxias. Nat. Astron. 4, 339–351 (2020).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Riechers, DA et al. Hidrocarburo aromático policíclico y emisión continua en el infrarrojo medio en una galaxia z > 4 submilimétrica. Astrofias. J. 786, 31 (2014).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Carlström, JE et al. El Telescopio del Polo Sur de 10 metros. publ. Astron. Soc. Pac. 123, 568 (2011).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Everett, WB et al. Fuentes puntuales de ondas milimétricas del estudio SPT-SZ de 2500 grados cuadrados: catálogo y estadísticas de población. Astrofias. J. 900, 55 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Weiss, A. et al. Desplazamientos al rojo de ALMA de galaxias seleccionadas milimétricamente del sondeo SPT: la distribución del desplazamiento al rojo de las polvorientas galaxias formadoras de estrellas. Astrofias. J. 767, 88 (2013).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Spilker, JS et al. Imágenes de ALMA y modelos de lentes gravitacionales del Telescopio del Polo Sur: galaxias polvorientas en formación estelar seleccionadas con altos desplazamientos al rojo. Astrofias. J. 826, 112 (2016).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Spilker, JS et al. Salidas moleculares ubicuas en z > 4 galaxias polvorientas masivas. I. Descripción general de la muestra y estructura grumosa en flujos de salida moleculares en escalas de 500 pc. Astrofias. J. 905, 85 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Rizzo, F. et al. Una galaxia de disco dinámicamente fría en el Universo primitivo. Naturaleza 584, 201–204 (2020).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Peng, B. et al. Descubrimiento de un compañero polvoriento y químicamente maduro de una galaxia con estallido estelar z~4 en datos JWST ERS. Astrofias. J. 944, L36 (2023).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

De Breuck, C. et al. Un ISM denso de metalicidad solar en la polvorienta galaxia de formación estelar z=4.2 SPT0418-47. Astron. Astrofias. 631, A167 (2019).

Artículo Google Académico

Spilker, JS et al. Salidas moleculares ubicuas en z > 4 galaxias polvorientas masivas. II. Vientos impulsados por impulso impulsados por la formación de estrellas en el Universo primitivo. Astrofias. J. 905, 86 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Draine, BT et al. Excitación de la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos: dependencia de la distribución del tamaño, la ionización y el espectro e intensidad de la luz estelar. Astrofias. J. 917, 3 (2021).

Artículo ADS CAS Google Académico

Schutte, WA, Tielens, AGGM & Allamandola, LJ Modelado teórico de la fluorescencia infrarroja de hidrocarburos aromáticos policíclicos interestelares. Astrofias. J. 415, 397 (1993).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Joblin, C., Tielens, AGGM, Allamandola, LJ & Geballe, TR Variación espacial de las bandas de emisión de 3,29 y 3,40 micrones dentro de las nebulosas de reflexión y la evolución fotoquímica de los hidrocarburos aromáticos policíclicos metilados. Astrofias. J. 458, 610 (1996).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Barker, JR, Allamandola, LJ & Tielens, AGGM Anharmonicity y el espectro de emisión infrarroja de hidrocarburos aromáticos policíclicos interestelares. Astrofias. J. 315, L61 (1987).

Artículo ADS CAS Google Académico

Maltseva, E. et al. Espectroscopia de absorción IR de alta resolución de hidrocarburos aromáticos policíclicos en la región de 3 μm: papel de la hidrogenación y la alquilación. Astron. Astrofias. 610, A65 (2018).

Artículo Google Académico

Imanishi , M. , T. Nakagawa , M. Shirahata , Y. Ohyama & Onaka , T. AKARI Espectroscopia infrarroja de 2,5-5 μm del IRC de una gran muestra de galaxias infrarrojas luminosas . Astrofias. J. 721, 1233–1261 (2010).

Artículo ADS CAS Google Académico

Rich, J. et al. OBJETIVOS-JWST: correr el telón sobre el AGN y la formación estelar en VV 114. Astrophys. J. 944, L50 (2023).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Yamada, R. et al. Una relación de la característica PAH de 3,3 μm con la actividad de formación de estrellas para galaxias con un amplio rango de luminosidad infrarroja. publ. Astron. Soc. jap. 65, 103 (2013).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Inami, H. et al. Los espectros AKARI de 2,5-5 micrones de galaxias infrarrojas luminosas en el Universo local. Astron. Astrofias. 617, A130 (2018).

Artículo Google Académico

Sajina, A. et al. Detecciones de hielo de agua, hidrocarburos y PAH de 3,3 μm en z~2 ULIRG. Astrofias. J. 703, 270–284 (2009).

Artículo ADS CAS Google Académico

Siana, B. et al. Detección de emisiones de hidrocarburos aromáticos policíclicos y del infrarrojo lejano del ojo cósmico: sondeando la formación de polvo y estrellas de las galaxias Lyman Break. Astrofias. J. 698, 1273–1281 (2009).

Artículo ADS CAS Google Académico

Smith, JDT et al. El espectro infrarrojo medio de las galaxias formadoras de estrellas: propiedades globales de la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Astrofias. J. 656, 770–791 (2007).

Artículo ADS CAS Google Académico

Lai, TSY, Smith, JDT, Baba, S., Spoon, HWW e Imanishi, M. Todos los PAH: un estudio espectroscópico de archivo cruzado AKARI-Spitzer de emisión aromática en galaxias. Astrofias. J. 905, 55 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Chabrier, G. Función de masa inicial estelar y subestelar galáctica. publ. Astron. Soc. Pac. 115, 763–795 (2003).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Jakobsen, P. et al. El espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) en el telescopio espacial James Webb: I. Descripción general del instrumento y sus capacidades. Astron. Astrofias. 661, A80 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Böker, T. et al. El espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) en el telescopio espacial James Webb: III. Espectroscopia de campo integral. Astron. Astrofias. 661, A82 (2022).

Artículo Google Académico

Rieke, GH et al. El instrumento de infrarrojo medio para el telescopio espacial James Webb, I: introducción. publ. Astron. Soc. Pac. 127, 584 (2015).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Wells, M. et al. El instrumento de infrarrojo medio para el telescopio espacial James Webb, VI: el espectrómetro de resolución media. publ. Astron. Soc. Pac. 127, 646 (2015).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Labiano, A. et al. Calibración de longitud de onda y poder de resolución del espectrómetro de resolución media JWST MIRI. Astron. Astrofias. 656, A57 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Plantillas JWST. GitHub https://github.com/jwst-templates.

Reuter, C. et al. La distribución completa del corrimiento al rojo de las polvorientas galaxias formadoras de estrellas del Sondeo SPT-SZ. Astrofias. J. 902, 78 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

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Departamento de Astronomía, Universidad de Illinois, Urbana, IL, EE. UU.

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Scott C Chapman

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Yashar D. Hezaveh y Ronan Legin

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Correspondencia a Justin S. Spilker.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Nature agradece a los revisores anónimos por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Los informes de los revisores están disponibles.

Nota del editor Springer Nature se mantiene neutral con respecto a los reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Cada columna muestra un promedio de 100 canales del cubo de datos MRS correspondiente a los rangos de longitud de onda indicados en la parte superior. La fila superior muestra los datos originales procesados por canalización. Las características de franjas horizontales son evidentes, una manifestación de los llamados artefactos de 'ducha' en los datos MIRI. La fila central muestra el fondo estimado que se restará promediado en el mismo rango de longitud de onda. La fila inferior muestra la imagen final sustraída del fondo. Los círculos muestran la región del cubo que quedó enmascarada durante la estimación de fondo debido a la presencia de una fuente de emisión real de SPT0418-47. Todas las imágenes están en la misma escala de color. La característica PAH de 3,3 μm está contenida principalmente dentro del rango de longitud de onda de la tercera columna.

Usando datos continuos adicionales de ALMA en el marco de reposo de 120 μm, calculamos los cambios implícitos en Tdust bajo suposiciones estándar sobre la forma de la distribución de energía espectral del polvo. Las imágenes de 120 μm y 160 μm se muestran en una escala de color lineal mínima/máxima, enmascarando los píxeles detectados en S/N<5 en cualquier banda, para demostrar su similitud cualitativa. En consecuencia, esta similitud implica solo pequeños cambios en Tdust a través de la fuente. Usamos el mapa Tdust resuelto para estimar la corrección implícita de nuestra suposición 'predeterminada' de una conversión constante entre LIR y una densidad de flujo de 160 μm; el panel derecho muestra que solo están implícitas ≈10% de variaciones, subdominantes a otras fuentes de incertidumbre en nuestro análisis.

Utilizando datos simulados con LPAH/LIR constante insertados en porciones libres de señal del cubo de datos MRS, probamos hasta qué punto la debilidad de la función PAH y las propiedades de ruido de los datos MRS influyen en nuestra conclusión de que SPT0418-47 muestra grandes variaciones en LPAH/LIR. Los puntos muestran píxeles individuales de varias de las simulaciones, mientras que la línea discontinua negra y la región sombreada en gris ilustran la mediana y el rango de percentil 16 a 84 de la distribución de todas las simulaciones simuladas. Incluso en las regiones más tenues, LPAH/LIR todavía se recupera dentro de un factor de ≈2, mejorando a ±25 % en regiones más brillantes.

Springer Nature o su licenciante (p. ej., una sociedad u otro socio) posee los derechos exclusivos de este artículo en virtud de un acuerdo de publicación con los autores u otros titulares de derechos; el autoarchivo del autor de la versión manuscrita aceptada de este artículo se rige únicamente por los términos de dicho acuerdo de publicación y la ley aplicable.

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Spilker, JS, Phadke, KA, Aravena, M. et al. Variaciones espaciales en la emisión de hidrocarburos aromáticos en una galaxia rica en polvo. Naturaleza (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05998-6

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Recibido: 14 enero 2023

Aceptado: 21 de marzo de 2023

Publicado: 05 junio 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05998-6

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