HAL : hal-00662135, version 1

arXiv : 1005.1072

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The far-infrared/radio correlation as probed by Herschel

R. J. Ivison 1, B. Magnelli 2, E. Ibar, P. Andreani 3, D. Elbaz 4, B. Altieri 5, A. Amblard, V. Arumugam, R. Auld, H. Aussel 3, T. Babbedge, S. Berta 3, A. Blain, J. Bock, A. Bongiovanni 3, A. Boselli 6, V. Buat 6, D. Burgarella 6, N. Castro, A. Cava 3, J. Cepa 3, P. Chanial 7, A. Cimatti 3, M. Cirasuolo 3, D. L. Clements, A. Conley 8, L. Conversi, A. Cooray, E. Daddi 4, H. Dominguez 9, C. D. Dowell 3, E. Dwek, S. Eales, D. Farrah, M. Fox, A. Franceschini 10, W. Gear, R. Genzel 11, 12, J. Glenn, M. Griffin 13, C. Gruppioni 3, M. Halpern, E. Hatziminaoglou 3, K. Isaak, G. Lagache, L. Levenson, N. Lu 14, D. Lutz 15, S. Madden, B. Maffei, G. Magdis 3, G. Mainetti, R. Maiolino 3, L. Marchetti 16, 17, G. E. Morrison, A. M. J. Mortier, H. T. Nguyen 18, 19, R. Nordon 15, B. O'Halloran, S. J. Oliver, A. Omont 20, F. N. Owen 21, M. J. Page 22, P. Panuzzo, A. Papageorgiou, C. P. Pearson 23, A. Poglitsch 3, M. Pohlen, P. Popesso 3, F. Pozzi 3, J. I. Rawlings, G. Raymond 17, D. Rigopoulou, L. Riguccini 4, D. Rizzo, G. Rodighiero 3, I. G. Roseboom, M. Rowan-Robinson, A. Saintonge 3, M. Sanchez Portal, P. Santini 3, B. Schulz, Douglas Scott, N. Seymour, L. Shao 24, D. L. Shupe, A. J. Smith 25, J. A. Stevens, E. Sturm 3, M. Symeonidis, L. Tacconi, M. Trichas, K. E. Tugwell, M. Vaccari, I. Valtchanov 3, J. Vieira 26, L. Vigroux, L. Wang, R. Ward, G. Wright, C. K. Xu 27, M. Zemcov 3

(06/05/2010)

We set out to determine the ratio, q(IR), of rest-frame 8-1000um flux, S(IR), to monochromatic radio flux, S(1.4GHz), for galaxies selected at far-IR and radio wavelengths, to search for signs that the ratio evolves with redshift, luminosity or dust temperature, and to identify any far-IR-bright outliers - useful laboratories for exploring why the far-IR/radio correlation is generally so tight when the prevailing theory suggests variations are almost inevitable. We use flux-limited 250-um and 1.4-GHz samples, obtained in GOODS-N using Herschel (HerMES; PEP) and the VLA. We determine bolometric IR output using ten bands spanning 24-1250um, exploiting data from PACS and SPIRE, as well as Spitzer, SCUBA, AzTEC and MAMBO. We also explore the properties of an L(IR)-matched sample, designed to reveal evolution of q(IR) with z, spanning log L(IR) = 11-12 L(sun) and z=0-2, by stacking into the radio and far-IR images. For 1.4-GHz-selected galaxies, we see tentative evidence of a break in the flux ratio, q(IR), at L(1.4GHz) ~ 10^22.7 W/Hz, where AGN are starting to dominate the radio power density, and of weaker correlations with z and T(d). From our 250-um-selected sample we identify a small number of far-IR-bright outliers, and see trends of q(IR) with L(1.4GHz), L(IR), T(d) and z, noting that some of these are inter-related. For our L(IR)-matched sample, there is no evidence that q(IR) changes significantly as we move back into the epoch of galaxy formation: we find q(IR) goes as (1+z)^gamma, where gamma = -0.04 +/- 0.03 at z=0-2; however, discounting the least reliable data at z<0.5 we find gamma = -0.26 +/- 0.07, modest evolution which may be related to the radio background seen by ARCADE2, perhaps driven by <10uJy radio activity amongst ordinary star-forming galaxies at z>1.

1 :	Royal Observatory Edinburgh
	Royal Observatory Edinburgh
2 :	Institut d'astrophysique spatiale (IAS)
	CNRS : UMR8617 – INSU – Université Paris XI - Paris Sud
3 :	Autres
	AUTRE
4 :	Astrophysics
	CEA
5 :	XMM-Newton Science Operations Centre
	European Space Agency
6 :	Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM)
	CNRS : UMR6110 – INSU – Université de Provence - Aix-Marseille I
7 :	Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA)
	CEA : DSM/DAPNIA
8 :	Department of Astronomy and Astrophysics
	University of Toronto
9 :	Station de Pathologie Végétale
	Institut national de la recherche agronomique (INRA)
10 :	Laboratoire Colloïdes et Matériaux Divisés (LCMD)
	CNRS : UMR7195 – ESPCI ParisTech
11 :	Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE)
	MPE - Garching
12 :	Department of Physics [Berkeley]
	University of California, Berkeley
13 :	School of Physics & Astronomy
	Cardiff University
14 :	Division of Engineering
	Colorado School of Mines
15 :	Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
	Max-Planck-Institut
16 :	Service de Chimie Physique (SCP)
	CEA : DEN/DPC/SCP
17 :	Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMAP)
	CNRS : UMR5266 – Université Joseph Fourier - Grenoble I – Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)
18 :	Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN)
	CNRS : UPR20
19 :	Centre de recherches Paul Pascal (CRPP)
	CNRS : UPR8641
20 :	Institut d'Astrophysique de Paris (IAP)
	CNRS : UMR7095 – INSU – Université Pierre et Marie Curie [UPMC] - Paris VI
21 :	National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
	NRAO
22 :	Department of Chemistry and Biochemistry
	University of California at Los Angeles
23 :	National Institute of Water and Atmospheric Research
	National Institute of Water and Atmospheric Research
24 :	Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique (LMFA)
	CNRS : UMR5509 – Université Claude Bernard - Lyon I – Ecole Centrale de Lyon – Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Lyon
25 :	British Antarctic Survey (BAS)
	Natural Environment Research Council
26 :	GoLP/Instituto Plasmas e Fusa˜o Nuclear
	Instituto Superior Tecnico de Lisboa
27 :	Laboratoire de Mathématiques Raphaël Salem (LMRS)
	CNRS : UMR6085 – Université de Rouen

Domaine

:

Planète et Univers/Astrophysique/Astrophysique galactique Physique/Astrophysique/Astrophysique galactique

hal-00662135, version 1

http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00662135

oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00662135

Contributeur : Catherine Beaussier <>

Soumis le : Lundi 23 Janvier 2012, 12:14:04

Dernière modification le : Lundi 30 Janvier 2012, 10:24:08