[논문]CO emission in distant galaxies on and above the main sequence

Valentino, F.; Daddi, E.; Puglisi, A.; Magdis, G. E.; Liu, D.; Kokorev, V.; Cortzen, I.; Madden, S.; Aravena, M.; Gó; mez-Guijarro, C.; Lee, M.-Y.; Le Floc’h, E.; Gao, Y.; Gobat, R.; Bournaud, F.; Dannerbauer, H.; Jin, S.; Dickinson, M. E.; Kartaltepe, J.; Sanders, D.

doi:10.1051/0004-6361/202038322

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Astronomy and astrophysics, v.641, 2020년, pp.A155 -

Valentino, F. , Daddi, E. , Puglisi, A. , Magdis, G. E. , Liu, D. , Kokorev, V. , Cortzen, I. , Madden, S. , Aravena, M. , Gómez-Guijarro, C. , Lee, M.-Y. , Le Floc’h, E. , Gao, Y. , Gobat, R. , Bournaud, F. , Dannerbauer, H. , Jin, S. , Dickinson, M. E. , Kartaltepe, J. , Sanders, D.

Abstract ▼ AI-Helper

We present the detection of multiple carbon monoxide CO line transitions with ALMA in a few tens of infrared-selected galaxies on and above the main sequence atz = 1.1−1.7. We reliably detected the emission of CO (5 − 4), CO (2 − 1), and CO (7 − 6)+[C I](3P2 − 3P1) in 50, 33, and 13 galaxies, respectively, and we complemented this information with available CO (4 − 3) and [C I](3P1 − 3P0) fluxes for part of the sample, and by modeling of the optical-to-millimeter spectral energy distribution. We retrieve a quasi-linear relation betweenLIRand CO (5 − 4) or CO (7 − 6) for main-sequence galaxies and starbursts, corroborating the hypothesis that these transitions can be used as star formation rate (SFR) tracers. We find the CO excitation to steadily increase as a function of the star formation efficiency, the mean intensity of the radiation field warming the dust (⟨U⟩), the surface density of SFR (ΣSFR), and, less distinctly, with the distance from the main sequence (ΔMS). This adds to the tentative evidence for higher excitation of the CO+[C I] spectral line energy distribution (SLED) of starburst galaxies relative to that for main-sequence objects, where the dust opacities play a minor role in shaping the high-JCO transitions in our sample. However, the distinction between the average SLED of upper main-sequence and starburst galaxies is blurred, driven by a wide variety of intrinsic shapes. Large velocity gradient radiative transfer modeling demonstrates the existence of a highly excited component that elevates the CO SLED of high-redshift main-sequence and starbursting galaxies above the typical values observed in the disk of the Milky Way. This excited component is dense and it encloses ∼50% of the total molecular gas mass in main-sequence objects. We interpret the observed trends involving the CO excitation as to be mainly determined by a combination of large SFRs and compact sizes, as a large ΣSFRis naturally connected with enhanced dense molecular gas fractions and higher dust and gas temperatures, due to increasing ultraviolet radiation fields, cosmic ray rates, as well as dust and gas coupling. We release the full data compilation and the ancillary information to the community.

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ApJS Scoville 172 1 2007 10.1086/516585

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ApJ Scoville 820 83 2016 10.3847/0004-637X/820/2/83

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ApJ Scoville 837 150 2017 10.3847/1538-4357/aa61a0

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ApJ Scoville 836 66 2017 10.3847/1538-4357/836/1/66

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ApJ Silverman 812 L23 2015 10.1088/2041-8205/812/2/L23

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ApJ Silverman 868 75 2018 10.3847/1538-4357/aae64b

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ApJ Silverman 867 92 2018 10.3847/1538-4357/aae25e

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ApJ Simpson 788 125 2014 10.1088/0004-637X/788/2/125

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ApJ Simpson 844 L10 2017 10.3847/2041-8213/aa7cf2

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MNRAS Simpson 495 3409 2020 10.1093/mnras/staa1345

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ApJ Smail 490 L5 1997 10.1086/311017

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A&A Smolčić 602 A1 2017 10.1051/0004-6361/201628704

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ARA&A Solomon 43 677 2005 10.1146/annurev.astro.43.051804.102221

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ApJS Speagle 214 15 2014 10.1088/0067-0049/214/2/15

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ApJ Spilker 785 149 2014 10.1088/0004-637X/785/2/149

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ApJ Spilker 826 112 2016 10.3847/0004-637X/826/2/112

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ApJ Strandet 842 L15 2017 10.3847/2041-8213/aa74b0

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MNRAS Tacchella 457 2790 2016 10.1093/mnras/stw131
Nature Tacconi 463 781 2010 10.1038/nature08773

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ApJ Tacconi 853 179 2018 10.3847/1538-4357/aaa4b4

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Tacconi L. J., Genzel R., & Sternberg A. 2020, ARA&A, submitted [arXiv:2003.06245]
MNRAS Tress 492 2973 2020 10.1093/mnras/stz3600

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ApJ Valentino 869 27 2018 10.3847/1538-4357/aaeb88

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ApJ Valentino 890 24 2020 10.3847/1538-4357/ab6603

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A&A van der Tak 468 627 2007 10.1051/0004-6361:20066820

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A&A Vollmer 602 A51 2017 10.1051/0004-6361/201629641

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ApJ Walter 730 18 2011 10.1088/0004-637X/730/1/18

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A&A Weiß 409 L41 2003 10.1051/0004-6361:20031337

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A&A Weiß 438 533 2005 10.1051/0004-6361:20052667

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A&A Weiß 467 955 2007 10.1051/0004-6361:20066117

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ApJ Whitaker 754 L29 2012 10.1088/2041-8205/754/2/L29

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ApJ Whitaker 795 104 2014 10.1088/0004-637X/795/2/104

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A&A Wu 575 A88 2015 10.1051/0004-6361/201423847

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A&A Yang 608 A144 2017 10.1051/0004-6361/201731391

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ARA&A Young 29 581 1991 10.1146/annurev.aa.29.090191.003053

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Nature Zanella 521 54 2015 10.1038/nature14409

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MNRAS Zanella 481 1976 2018 10.1093/mnras/sty2394

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MNRAS Zanella 489 2792 2019 10.1093/mnras/stz2099

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ApJ Zavala 869 71 2018 10.3847/1538-4357/aaecd2

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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