1. [C II] and ^(12)CO(1-0) Emission Maps in HLSJ091828.6+514223: A Strongly Lensed Interacting System at z=5.24
- Author
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Ian Smail, J. P. Kneib, Giovanni G. Fazio, Andrew Blain, I. Valtchanov, Frédéric Boone, R. S. Bussmann, A. L. R. Danielson, Rob Ivison, P. van der Werf, Johan Richard, Gregory Walth, Miroslava Dessauges-Zavadsky, M. Rex, T. A. Jones, Daniel Schaerer, A. M. Swinbank, Michael Zemcov, Bruno Altieri, M. Zamojski, Pablo G. Pérez-González, Francoise Combes, Mark Gurwell, Eiichi Egami, T. D. Rawle, A. C. Edge, Benjamin Clément, Alain Omont, Steward Observatory, University of Arizona, AUTRES, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Royal Observatory Edinburgh (ROE), University of Edinburgh, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institute for Computational Cosmology (ICC), Durham University, Department of Physics, Herschel Science Centre, European Space Agency (ESA), Department of Physics and Astronomy [Leicester], University of Leicester, Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE), Université de Genève (UNIGE), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Departamento de Física y Astronomía, Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid] (UCM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), California Institute of Technology (CALTECH), Harvard University-Smithsonian Institution, École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Astrofísica ,submillimeter: galaxies ,Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) ,[SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,Continuum (design consultancy) ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics ,Submillimeter Array ,star formation [Galaxies] ,Spectral line ,Luminosity ,high-redshift [Galaxies] ,[PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,galaxies: high-redshift ,Physics ,galaxies. [Submillimeter] ,Star formation ,Astronomy and Astrophysics ,Galaxy ,Interstellar medium ,Astronomía ,Stars ,13. Climate action ,Space and Planetary Science ,galaxies: star formation ,Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics - Abstract
We present Submillimeter Array (SMA) [CII] 158um and Jansky Very Large Array (JVLA) $^{12}$CO(1-0) line emission maps for the bright, lensed, submillimeter source at $z=5.2430$ behind Abell 773: HLSJ091828.6+514223 (HLS0918). We combine these measurements with previously reported line profiles, including multiple $^{12}$CO rotational transitions, [CI], water and [NII], providing some of the best constraints on the properties of the interstellar medium (ISM) in a galaxy at $z>5$. HLS0918 has a total far-infrared (FIR) luminosity L_FIR(8-1000um) = (1.6$\pm$0.1)x10^14 L_sun/mu, where the total magnification mu_total = 8.9$\pm$1.9, via a new lens model from the [CII] and continuum maps. Despite a HyLIRG luminosity, the FIR continuum shape resembles that of a local LIRG. We simultaneously fit all of the observed spectral line profiles, finding four components which correspond cleanly to discrete spatial structures identified in the maps. The two most redshifted spectral components occupy the nucleus of a massive galaxy, with a source plane separation, 28 pages, 9 figures, accepted in ApJ
- Published
- 2014
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