Close-up view of a luminous star-forming galaxy at z=2.95 - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2020

Close-up view of a luminous star-forming galaxy at z=2.95

S. Berta
A. J. Young
  • Fonction : Auteur
P. Cox
R. Neri
B. M. Jones
  • Fonction : Auteur
A. J. Baker
  • Fonction : Auteur
A. Omont
  • Fonction : Auteur
L. Dunne
  • Fonction : Auteur
A. Carnero Rosell
  • Fonction : Auteur
Loic Marchetti
M. Negrello
  • Fonction : Auteur
C. Yang
D. A. Riechers
  • Fonction : Auteur
H. Dannerbauer
  • Fonction : Auteur
I. Perez-Fournon
  • Fonction : Auteur
P. van Der Werf
  • Fonction : Auteur
T. Bakx
  • Fonction : Auteur
R. J. Ivison
  • Fonction : Auteur
A. Beelen
V. Buat
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1086745
A. Cooray
  • Fonction : Auteur
I. Cortzen
  • Fonction : Auteur
S. Dye
  • Fonction : Auteur
S. Eales
  • Fonction : Auteur
R. Gavazzi
A. I. Harris
  • Fonction : Auteur
C. N. Herrera
  • Fonction : Auteur
D. Hughes
  • Fonction : Auteur
S. Jin
  • Fonction : Auteur
M. Krips
  • Fonction : Auteur
G. Lagache
M. Lehnert
  • Fonction : Auteur
H. Messias
  • Fonction : Auteur
S. Serjeant
  • Fonction : Auteur
F. Stanley
  • Fonction : Auteur
S. Urquhart
  • Fonction : Auteur
C. Vlahakis
  • Fonction : Auteur
A. Weiss
  • Fonction : Auteur

Résumé

(Abridged) Exploiting the sensitivity and broad band width of NOEMA, we have studied the molecular gas and dust in the galaxy HerBS-89a, at z=2.95. High angular resolution images reveal a partial 1.0" diameter Einstein ring in the dust continuum emission and the molecular emission lines of 12CO(9-8) and H2O(2_02-1_11). We report the detection of the three fundamental transitions of the molecular ion OH+, seen in absorption; the molecular ion CH+(1-0) seen in absorption (and tentatively in emission); two transitions of amidogen (NH2), seen in emission; and HCN(11-10) and/or NH(1_2-0_1) seen in absorption. The NOEMA data are complemented with VLA data tracing the 12CO(1-0) emission line, which provides a measurement of the total mass of molecular gas and an anchor for a CO excitation analysis. In addition, we present HST imaging that reveals the foreground lensing galaxy in the near-infrared. Together with data from the GTC, we derive a photometric redshift of z(phot)~0.9 for the foreground lensing galaxy. Modelling the lensing of HerBS-89a, we reconstruct the dust continuum and molecular emission lines (magnified by a factor ~4-5) in the source plane. The 12CO(9-8) and H2O emission lines have comparable spatial and kinematic distributions; the source-plane reconstructions do not clearly distinguish between a one-component and a two-component scenario, but the latter accounts for the observed broad line widths. HerBS-89a is a powerful star forming galaxy with a dust-to-gas ratio delta(GDR)~80, a SFR = 614 +/- 59 Msun/yr and a depletion timescale tau(depl) = (3.4 +/- 1.0) 1e8 years. The OH+ and CH+ absorption lines, all have their main velocity component red-shifted by \Delta(V)~100 km/s relative to the global CO reservoir. We argue that these absorption lines trace a rare example of gas inflow towards the center of the galaxy.

Dates et versions

hal-03086609 , version 1 (22-12-2020)

Identifiants

Citer

S. Berta, A. J. Young, P. Cox, R. Neri, B. M. Jones, et al.. Close-up view of a luminous star-forming galaxy at z=2.95. 2020. ⟨hal-03086609⟩
29 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More