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2D Kinematics and physical properties of 1.0 <∼z <∼1.5 star-forming galaxies⋆

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English Summary

This paper combines two-dimensional kinematic and morphology information on Hα emission obtained using near-infrared integral eld spectroscopy with broadband photometry. It investigates the dynamical structure and physical properties of ten late-type galaxies at 1.0 < z <∼1.5, star formation rates ranging from ∼4 to ∼400 M⊙yr−1with a mean value of ∼80 M⊙yr−1. Three objects are undergoing strong bursts of star formation. The sample displays a range of kinematic types which include one merger, one face-on galaxy, eight objects showing evidence of rotation. Among these eight objects, half are rotation-dominated galaxies, while the rest are dispersion-dominated. Two galaxies out of the rotation-dominated galaxies achieve velocities of ∼180-290 km s−1 within ∼0.5-1 kpc, similar to local spirals with thin disks. Regarding the perturbed rotation and dispersion-dominated galaxies, they display plateau velocity ranges of 105-257 km s−1, which is certainly underestimated due to beam smearing. Their plateau radii (4.5-10.8 kpc) derived from our rotating disk model are significantly higher than those derived for pure rotating disks and local spirals. The galaxies of this sample have relatively young stellar populations ( <∼1.5 Gyr) and possess a range of stellar mass ranging from 0.6 to 5 ×1010 M⊙. Most of them have not yet converted the majority of their gas into stars, with six having gas fractions >50%. Those galaxies that already have stable disks will likely achieve nanos similar to present spirals, which can be seen as precursors to these rotating systems. The stellar mass Tully-Fisher relation shows no detectable evolution either in slope or scatter at z∼1.2.

Key Technical Terms

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Mon. Not. R. Astron. Soc. 000, 1 ?? (2009) Printed November 2, 2021 (MN LATEX style le v2.2) 2D Kinematics and physical properties of 1.0 <∼z <∼1.5 star-forming galaxies⋆ M. Lemoine-Busserolle1† and F. Lamareille2 1 Oxford Physics, University of Oxford, Keble Road, Oxford, OX1 3RH, UK 2 Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse-Tarbes, Université de Toulouse, CNRS, 14 Avenue E. Belin, F-31400 Toulouse, France2009 Accepted 2009 November 20. Received 2009 November 12; in original form 2009 March 6Dec 23 ABSTRACT We combined two-dimensional kinematic and morphology information on the Hα emis- sion, obtained using near-infrared integral eld spectroscopy, with broad-band pho- tometry to investigate the dynamical structure and the physical properties of a sample of ten late-type galaxies at 1.0 <∼z <∼1.5. Their star formation rate ranges from ∼4 to ∼400 M⊙yr−1with a mean value of ∼80 M⊙yr−1. We found that three of these objects are undergoing a strong burst of star formation. The sample displays a range of kine- matical types which include one merger, one face-on galaxy, and eight objects showing evidence of rotation. Among these eight objects, half are rotation-dominated galax- ies, while the rest are dispersion-dominated. We found also that two galaxies out of the rotation-dominated galaxies are pure rotationally supported disks. They achieve a maximum velocity of ∼180-290 km s−1 within ∼0.5-1 kpc, similar to local spirals with[astro-ph.CO] thin disks. Regarding the perturbed rotation and the dispersion-dominated galaxies, they display a plateau velocity range of 105-257 km s−1, which is certainly underesti- mated due to beam smearing. However, their plateau radii (4.5-10.8 kpc) derived from our rotating disk model are signi cantly higher than those derived for pure rotating disks and local spiral galaxies. The galaxies of our sample have relatively young stellar populations ( <∼1.5 Gyr) and possess a range of stellar mass of 0.6-5 ×1010...

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한글 요약 (Korean Summary)

이 논문은 광대역 광도 측정법과 함께 근적외선 적분 ELD 분광법을 사용하여 얻은 Hα 방출에 대한 2 차원 동역학 및 형태 정보를 결합합니다. 그것은 1.0 50%를 갖습니다. 이미 안정된 디스크를 가진 이하들은 현재 나선과 유사한 나노를 달성 할 수 있으며, 이는 이러한 회전 시스템의 선구자로 볼 수 있습니다. 항성 질량 툴리-피셔 관계는 기울기 또는 z ~ 1.2에서 산란에서 감지 가능한 진화를 보여주지 않았다.

주요 기술 용어 (한글 설명)

  • Hα emission
    설명 (Korean): 에너지 상태로 인한 전자기 방사선 및 방출 광에 의해 흥분되는 수소 원자의 농도; 별 형성 속도의 프록시로 사용됩니다.
    (Original English: Concentration of hydrogen atoms, excited by electromagnetic radiation and emitting light due to their energy state; used as a proxy for star formation rates.)
  • Near-infrared integral eld spectroscopy
    설명 (Korean): 일련의 탐지기를 사용하여 근적외선 파장에서 천상의 물체의 스펙트럼을 측정하여 항성 인구 및 운동학에 대한 정보를 제공하는 기술.
    (Original English: A technique that measures the spectrum of celestial objects in near-infrared wavelengths using an array of detectors, providing information about stellar populations and kinematics.)
  • Broadband photometry
    설명 (Korean): 다양한 파장에서 은하에 의해 방출되는 빛을 포착합니다. 관측에서 직접 측정 할 수없는 항성 질량, 연령 등과 같은 특성을 추정하는 데 사용됩니다.
    (Original English: Captures light emitted by galaxies at various wavelengths; used to estimate properties such as stellar masses, ages, etc., which cannot be measured directly from observations.)

발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)

몬. 아니다. R. Astron. 사회 000, 1 ?? (2009)는 2021 년 11 월 2 일 인쇄 (MN Latex Style LE v2.2) 2D 운동학 및 1.0 <~ z <~ 1.5 별 형성 은하계 M. Lemoine-Busserolle1 † 및 F. Lamareille2 1 Oxford Physics, Keble Road, Ox1 3RH, 영국 2 Laborire d 'allophys, and at Adgophys 님, 옥스 포드, 옥스 포드, 옥스 포드 1 Université de Toulouse, CNRS, 14 Avenue E. Belin, F-31400 Toulouse, France2009 2009 년 11 월 20 일 수락. 2009 년 11 월 12 일; 원래 형태의 2009 년 3 월 6 일 6 월 23 일 초록에서 우리는 Hα에 대한 2 차원 동역학 및 형태 정보를 결합했으며, 근적외선 적분 ELD 분광법을 사용하여 넓은 밴드 포토 측정법을 사용하여, 1.0 <~ z <~ 1.5에서 10 <~ z <~ 1.5에서 역동적 인 구조와 10 개의 후기 유형 은하의 샘플의 물리적 특성을 조사했습니다. 그들의 별 형성 속도는 ~ 4 내지 ~ 400 m ℃ -1이며 평균 값은 ~ 80 m ℃ -1이다. 우리는이 세 가지 물체 중 세 가지가 별 형성의 강한 파열을 겪고 있음을 발견했습니다. 샘플은 하나의 합병, 1 개의 페이스 온 갤럭시 및 회전의 증거를 보여주는 8 개의 물체를 포함하는 다양한 운동 유형을 표시합니다. 이 8 개의 물체 중 절반은 회전이 지배하는 은하 인 반면 나머지는 분산 지배적입니다. 우리는 또한 회전 지배 은하에서 두 은하가 순수한 회전 지원 디스크임을 발견했습니다. 그들은 ~ 0.5-1 kpc 내에서 ~ 180-290 km s-1의 최대 속도를 달성하며, [Astro-Ph.co] 얇은 디스크를 갖는 국소 나선과 유사합니다. 교란 된 회전과 분산 지배 은하와 관련하여, 그들은 105-257 km s-1의 고원 속도 범위를 나타내며, 이는 빔 번짐으로 인해 확실히 과소 평가된다. 그러나 회전 디스크 모델에서 파생 된 고원 반경 (4.5-10.8 kPC)은 순수한 회전 디스크 및 국소 나선형 은하에 대해 도출 된 것보다 상당히 높습니다. 우리의 샘플의 은하는 비교적 젊은 항성 인구 (<~ 1.5 gyr)를 가지며 0.6-5 × 1010의 다양한 항성 질량을 가지고 있습니다.

Source: arXiv.org (or the original source of the paper)

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