<i>Planck</i>’s Dusty GEMS
Notice bibliographique
Résumé
We present ALMA, NOEMA, and IRAM-30 m/EMIR observations of the high-density tracer molecules HCN, HCO+, and HNC in three of the brightest lensed dusty star-forming galaxies at z ≃ 3–3.5, part of the Planck’s Dusty Gravitationally Enhanced subMillimetre Sources (GEMS), with the aim of probing the gas reservoirs closely associated with their exceptional levels of star formation. We obtained robust detections of ten emission lines between Jup = 4 and 6, as well as several additional upper flux limits. In PLCK_G244.8+54.9, the brightest source at z = 3.0, the HNC(5–4) line emission at 0.1″ resolution, together with other spatially-integrated line profiles, suggests comparable distributions of dense and more diffuse gas reservoirs, at least over the most strongly magnified regions. This rules out any major effect from differential lensing. This line is blended with CN(4–3) and in this source, we measure a HNC(5–4)/CN(4–3) flux ratio of 1.76 ±0. 86. Dense-gas line profiles generally match those of mid-J CO lines, except in PLCK_G145.2+50.8, which also has dense-gas line fluxes that are relatively lower, perhaps due to fewer dense cores and more segregated dense and diffuse gas phases in this source. The HCO+/HCN ≳ 1 and HNC/HCN ∼ 1 line ratios in our sample are similar to those of nearby ultraluminous infrared galaxies (ULIRGs) and consistent with photon-dominated regions without any indication of important mechanical heating or active galactic nuclei feedback. We characterize the dense-gas excitation in PLCK_G244.8+54.9 using radiative transfer models assuming pure collisional excitation and find that mid-J HCN, HCO+, and HNC lines arise from a high-density phase with an H2 density of n ∼ 105–106 cm−3, although important degeneracies hinder a determination of the exact conditions. The three GEMS are consistent with extrapolations of dense-gas star-formation laws derived in the nearby Universe, adding further evidence that the extreme star-formation rates observed in the most active galaxies at z ∼ 3 are a consequence of their important dense-gas contents. The dense-gas-mass fractions traced by HCN/[CI] and HCO+/[CI] line ratios are elevated, but not exceptional as compared to other lensed dusty star-forming galaxies at z > 2, and they fall near the upper envelope of local ULIRGs. Despite the higher overall gas fractions and local gas-mass surface densities observed at high redshift, the dense-gas budget of rapidly star-forming galaxies seems to have evolved little between z ∼ 3 and z ∼ 0. Our results favor constant dense-gas depletion times in these populations, which is in agreement with theoretical models of star formation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».