1. The far-infrared/radio correlation as probed by Herschel
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R. J. Ivison, B. Magnelli, E. Ibar, P. Andreani, D. Elbaz, B. Altieri, A. Amblard, V. Arumugam, R. Auld, H. Aussel, T. Babbedge, S. Berta, A. Blain, J. Bock, A. Bongiovanni, A. Boselli, V. Buat, D. Burgarella, N. Castro-Rodríguez, A. Cava, J. Cepa, P. Chanial, A. Cimatti, M. Cirasuolo, D. L. Clements, A. Conley, L. Conversi, A. Cooray, E. Daddi, H. Dominguez, C. D. Dowell, E. Dwek, S. Eales, D. Farrah, N. Förster Schreiber, M. Fox, A. Franceschini, W. Gear, R. Genzel, J. Glenn, M. Griffin, C. Gruppioni, M. Halpern, E. Hatziminaoglou, K. Isaak, G. Lagache, L. Levenson, N. Lu, D. Lutz, S. Madden, B. Maffei, G. Magdis, G. Mainetti, R. Maiolino, L. Marchetti, G. E. Morrison, A. M. J. Mortier, H. T. Nguyen, R. Nordon, B. O'Halloran, S. J. Oliver, A. Omont, F. N. Owen, M. J. Page, P. Panuzzo, A. Papageorgiou, C. P. Pearson, I. Pérez-Fournon, A. M. Pérez García, A. Poglitsch, M. Pohlen, P. Popesso, F. Pozzi, J. I. Rawlings, G. Raymond, D. Rigopoulou, L. Riguccini, D. Rizzo, G. Rodighiero, I. G. Roseboom, M. Rowan-Robinson, A. Saintonge, M. Sanchez Portal, P. Santini, B. Schulz, D. Scott, N. Seymour, L. Shao, D. L. Shupe, A. J. Smith, J. A. Stevens, E. Sturm, M. Symeonidis, L. Tacconi, M. Trichas, K. E. Tugwell, M. Vaccari, I. Valtchanov, J. Vieira, L. Vigroux, L. Wang, R. Ward, G. Wright, C. K. Xu, M. Zemcov, Royal Observatory Edinburgh (ROE), University of Edinburgh, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AUTRES, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), XMM-Newton Science Operations Centre, European Space Agency (ESA), 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), Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Department of Astronomy and Astrophysics [Universty of Toronto], University of Toronto, Station de Pathologie Végétale [Angers], Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Colloïdes et Matériaux Divisés (LCMD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Department of Physics [Berkeley], University of California [Berkeley], University of California-University of California, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Max-Planck-Gesellschaft, School of Physics and Astronomy [Cardiff], Cardiff University, Division of Engineering, Colorado School of Mines, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Service de Chimie Physique (SCP), Département de Physico-Chimie (DPC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMaP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherches Paul Pascal (CRPP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Department of Chemistry and Biochemistry, University of California [Los Angeles] (UCLA), National Institute of Water and Atmospheric Research [Wellington] (NIWA), Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique (LMFA), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), GoLP/Instituto Plasmas e Fusa˜o Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa (IST), Laboratoire de Mathématiques Raphaël Salem (LMRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), 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 de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA), 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), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of California [Berkeley] (UC Berkeley), University of California (UC)-University of California (UC), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), R. J. Ivison, B. Magnelli, E. Ibar, P. Andreani, D. Elbaz, B. Altieri, A. Amblard, V. Arumugam, R. Auld, H. Aussel, T. Babbedge, S. Berta, A. Blain, J. Bock, A. Bongiovanni, A. Boselli, V. Buat, D. Burgarella, N. Castro, A. Cava, J. Cepa, P. Chanial, A. Cimatti, M. Cirasuolo, D. L. Clement, A. Conley, L. Conversi, A. Cooray, E. Daddi, H. Dominguez, C. D. Dowell, E. Dwek, S. Eale, D. Farrah, M. Fox, A. Franceschini, W. Gear, R. Genzel, J. Glenn, M. Griffin, C. Gruppioni, M. Halpern, E. Hatziminaoglou, K. Isaak, G. Lagache, L. Levenson, N. Lu, D. Lutz, S. Madden, B. Maffei, G. Magdi, G. Mainetti, R. Maiolino, L. Marchetti, G. E. Morrison, A. M. J. Mortier, H. T. Nguyen, R. Nordon, B. O'Halloran, S. J. Oliver, A. Omont, F. N. Owen, M. J. Page, P. Panuzzo, A. Papageorgiou, C. P. Pearson, A., A. Poglitsch, M. Pohlen, P. Popesso, F. Pozzi, J. I. Rawling, G. Raymond, D. Rigopoulou, L. Riguccini, D. Rizzo, G. Rodighiero, I. G. Roseboom, M. Rowan-Robinson, A. Saintonge, M. Sanchez Portal, P. Santini, B. Schulz, Douglas Scott, N. Seymour, L. Shao, D. L. Shupe, A. J. Smith, J. A. Steven, E. Sturm, M. Symeonidi, L. Tacconi, M. Tricha, K. E. Tugwell, M. Vaccari, I. Valtchanov, J. Vieira, L. Vigroux, L. Wang, R. Ward, G. Wright, C. K. Xu, and M. Zemcov
- Subjects
Physics ,Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) ,010308 nuclear & particles physics ,Flux ,FOS: Physical sciences ,Astronomy and Astrophysics ,Astrophysics ,01 natural sciences ,Redshift ,Galaxy ,Luminosity ,Wavelength ,Spire ,[PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA] ,Far infrared ,Space and Planetary Science ,0103 physical sciences ,Galaxy formation and evolution ,[SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA] ,010303 astronomy & astrophysics ,Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics - Abstract
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 z1., A&A Herschel Special Issue, in press as a Letter. 5 pages
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- 2010
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