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Spatially Resolved Water Emission from Gravitationally Lensed Dusty Star-forming Galaxies at <i>z</i> ∼ 3
Indexado
WoS WOS:000478778000020
Scopus SCOPUS_ID:85072020115
DOI 10.3847/1538-4357/AB290D
Año 2019
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Water (H2O), one of the most ubiquitous molecules in the universe, has bright millimeter-wave emission lines that are easily observed at high redshift with the current generation of instruments. The low-excitation transition of H2O, p-H2O(2(0,2) - 1(1,1)) (nu(rest) = 987.927 GHz), is known to trace the far-infrared (FIR) radiation field independent of the presence of active galactic nuclei (AGNs) over many orders of magnitude in FIR luminosity (L-FIR). This indicates that this transition arises mainly due to star formation. In this paper, we present spatially (similar to 0 ''.5 corresponding to similar to 1 kiloparsec) and spectrally resolved (similar to 100 kms(-1)) observations of p-H2O(2(0,2) - 1(1,1)) in a sample of four strong gravitationally lensed high-redshift galaxies with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. In addition to increasing the sample of luminous (>10(12) L-circle dot) galaxies observed with H2O, this paper examines the L-H2O/L-FIR relation on resolved scales for the first time at high redshift. We find that L-H2O is correlated with L-FIR on both global and resolved kiloparsec scales within the galaxy in starbursts and AGN with average L-H2O/L-FIR = -2.76(-1.21)(+1.21) x 10(-5). We find that the scatter in the observed L-H2O/L-FIR relation does not obviously correlate with the effective temperature of the dust spectral energy distribution or the molecular gas surface density. This is a first step in developing p-H2O(2(0,2) - 1(1,1)) as a resolved star formation rate calibrator.

Revista



Revista ISSN
Astrophysical Journal 0004-637X

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Disciplinas de Investigación



WOS
Astronomy & Astrophysics
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Jarugula, Sreevani - UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
2 Vieira, J. D. - UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
The Grainger College of Engineering - Estados Unidos
3 Spilker, Justin Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
The University of Texas at Austin - Estados Unidos
4 Apostolovski, Yordanka - Universidad Diego Portales - Chile
5 ARAVENA-PASTEN, MONICA Hombre Universidad Diego Portales - Chile
6 Bethermin, Matthieu Hombre Aix Marseille Univ - Francia
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille - Francia
7 de Breuck, Carlos Hombre ESO - Alemania
8 Chen, Chian-Chou - ESO - Alemania
9 Cunningham, Daniel Hombre St Marys Univ - Canadá
Dalhousie Univ - Canadá
Saint Mary's University - Canadá
Dalhousie University - Canadá
10 Dong, Chenxing - UNIV FLORIDA - Estados Unidos
University of Florida - Estados Unidos
College of Liberal Arts and Sciences - Estados Unidos
11 Greve, Thomas Hombre UCL - Reino Unido
Univ Copenhagen - Dinamarca
Tech Univ Denmark - Dinamarca
Niels Bohr Institute - Dinamarca
Danmarks Tekniske Universitet - Dinamarca
University College London - Reino Unido
Niels Bohr Institutet - Dinamarca
Technical University of Denmark - Dinamarca
12 Hayward, C. C. Hombre Flatiron Inst - Estados Unidos
Flatiron Institute - Estados Unidos
Simons Foundation - Estados Unidos
13 Hezaveh, Yashar Hombre Universidad de Stanford - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
14 Litke, Katrina C. Mujer UNIV ARIZONA - Estados Unidos
The University of Arizona - Estados Unidos
15 Mangian, Amelia C. Mujer UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
16 Narayanan, Desika - UNIV FLORIDA - Estados Unidos
Univ Copenhagen - Dinamarca
Tech Univ Denmark - Dinamarca
University of Florida - Estados Unidos
Niels Bohr Institute - Dinamarca
Danmarks Tekniske Universitet - Dinamarca
Niels Bohr Institutet - Dinamarca
Technical University of Denmark - Dinamarca
College of Liberal Arts and Sciences - Estados Unidos
17 Phadke, Kedar - UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
18 Reuter, Cassie A. Mujer UNIV ILLINOIS - Estados Unidos
University of Illinois at Urbana-Champaign - Estados Unidos
University of Illinois Urbana-Champaign - Estados Unidos
19 van der Werf, Paul P. Hombre Leiden Univ - Países Bajos
Leiden Observatory Research Institute - Países Bajos
Sterrewacht Leiden - Países Bajos
20 Weiß, Axel Hombre Max Planck Inst Radioastron - Alemania
Max Planck Institute for Radio Astronomy - Alemania

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Origen de Citas Identificadas



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Citas No-identificadas: 95.0 %

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Citas Identificadas: 5.0 %
Citas No-identificadas: 95.0 %

Financiamiento



Fuente
National Science Foundation
US NSF
NSF
Gordon and Betty Moore Foundation
Kavli Foundation
US NSF NRAO
HST Theory Award
A. P. Sloan Foundation Fellowship

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This paper makes use of the following ALMA data: ADS/JAO.ALMA #2015.1.01578.S, #2016.1.01554.S, #2012.1.00844.S, #2012.1.00175.S, and #2011.0.00957.S. The SPT is supported by the NSF through grant PLR-1248097, with partial support through PHY-1125897, the Kavli Foundation, and the Gordon and Betty Moore Foundation grant GBMF 947. S.J., J.D.V., D.P.M., and K.C.L. acknowledge support from the US NSF under grants AST-1715213 and AST-1716127. S.J. and K.C.L acknowledge support from the US NSF NRAO under grants SOSPA5-001 and SOSPA4-007, respectively. J.D.V. acknowledges support from an A. P. Sloan Foundation Fellowship. D.N. was supported in part by NSF Award AST-1715206 and HST Theory Award 15043.0001. ALMA is a partnership of ESO (representing its member states), NSF (USA) and NINS (Japan), together with NRC (Canada), MOST and ASIAA (Taiwan), and KASI (Republic of Korea), in cooperation with the Republic of Chile. The Joint ALMA Observatory is operated by ESO, AUI/NRAO, and NAOJ. This research has made use of NASA's Astrophysics Data System.

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