Herschel-ATLAS: A Binary HyLIRG Pinpointing a Cluster of Starbursting Protoellipticals - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical Journal Année : 2013

Herschel-ATLAS: A Binary HyLIRG Pinpointing a Cluster of Starbursting Protoellipticals

Ian Smail
R. S. Bussmann
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P. Cox
H. Fu
D. Narayanan
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M. Negrello
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R. Neri
J. Peñarrubia
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J. Richard
D. A. Riechers
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K. Rowlands
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J. G. Staguhn
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S. Amber
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N. Bourne
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M. Bremer
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J. A. Calanog
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D. L. Clements
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A. Dariush
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G. de Zotti
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L. Dunne
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D. Farrah
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S. Fleuren
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A. Franceschini
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R. D. George
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J. C. Helly
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E. Ibar
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S. Maddox
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D. Scott
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S. Serjeant
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M. W. L. Smith
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M. A. Thompson
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E. Valiante
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I. Valtchanov
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Résumé

Panchromatic observations of the best candidate hyperluminous infrared galaxies from the widest Herschel extragalactic imaging survey have led to the discovery of at least four intrinsically luminous z = 2.41 galaxies across an ≈100 kpc region--a cluster of starbursting protoellipticals. Via subarcsecond interferometric imaging we have measured accurate gas and star formation surface densities. The two brightest galaxies span ~3 kpc FWHM in submillimeter/radio continuum and CO J = 4-3, and double that in CO J = 1-0. The broad CO line is due partly to the multitude of constituent galaxies and partly to large rotational velocities in two counter-rotating gas disks--a scenario predicted to lead to the most intense starbursts, which will therefore come in pairs. The disks have M dyn of several × 1011 M ⊙, and gas fractions of ~40%. Velocity dispersions are modest so the disks are unstable, potentially on scales commensurate with their radii: these galaxies are undergoing extreme bursts of star formation, not confined to their nuclei, at close to the Eddington limit. Their specific star formation rates place them >~ 5 × above the main sequence, which supposedly comprises large gas disks like these. Their high star formation efficiencies are difficult to reconcile with a simple volumetric star formation law. N-body and dark matter simulations suggest that this system is the progenitor of a B(inary)-type ≈1014.6-M ⊙ cluster.

Dates et versions

hal-00991594 , version 1 (15-05-2014)

Identifiants

Citer

R. J. Ivison, A. M. Swinbank, Ian Smail, A. I. Harris, R. S. Bussmann, et al.. Herschel-ATLAS: A Binary HyLIRG Pinpointing a Cluster of Starbursting Protoellipticals. The Astrophysical Journal, 2013, 772, pp.137. ⟨10.1088/0004-637X/772/2/137⟩. ⟨hal-00991594⟩
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