EXPLICANDO O DEFICITE DE C II157,7 μm EM GALÁXIAS INFRAVERMELHAS LUMINOSAS—PRIMEIROS RESULTADOS DO ESTUDO AHERSCHEL/PACS DA AMOSTRA GOALS

apresenta os primeiros resultados de um levantamento da linha de emissão C II157,7 μm em 241 galáxias infravermelhas luminosas (LIRGs) que compõem a amostra do Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS), obtidos com o instrumento PACS a bordo do Observatório Espacial Herschel. As luminosidades C II, L₂₈₈, das LIRGs na GOALS variam de ~10^7 a 2 × 10^9 L⊙. Encontramos que as LIRGs mostram uma correlação estreita de C II/FIR com as razões de densidade de fluxo do infravermelho distante (FIR), com uma forte tendência negativa variando de ~10^-2 a 10^-4, à medida que a temperatura média da poeira aumenta. Encontramos correlações entre a razão C II/FIR e a intensidade do recurso de absorção de silicatos em 9,7 μm, bem como com a densidade de luminosidade superficial da região de emissão de mid-IR (Sigma₌₈ₑ), sugerindo que explosões de formação de estrelas mais quentes e compactas têm razões C II/FIR substancialmente menores. LIRGs puramente formadoras de estrelas têm uma média de C II/FIR ~ 4 × 10^-3, enquanto galáxias com larguras equivalentes de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) baixas, indicativas da presença de núcleos galácticos ativos (AGNs), abrangem toda a faixa em C II/FIR. No entanto, mostramos que mesmo quando apenas galáxias puramente formadoras de estrelas são consideradas, a razão C II/FIR ainda cai em uma ordem de magnitude, de 10^-2 para 10^-3, com Sigma₌₈ₑ e Sigma₈ₑ, implicando que a luminosidade C II157,7 μm não é um bom indicador da taxa de formação estelar (SFR) para a maioria das LIRGs locais, pois não escala linearmente com a emissão de poeira quente mais provavelmente associada às estrelas mais jovens. Além disso, mesmo nas LIRGs nas quais detectamos um AGN no mid-IR, a maioria (2/3) das galáxias mostra C II/FIR ≥ 10^-3 típica de fontes de PAH EW em 6,2 μm elevadas, sugerindo que a maioria dos AGNs não contribui significativamente para a emissão FIR. Fornecemos uma relação empírica entre C II/FIR e a SFR específica para LIRGs formadoras de estrelas. Finalmente, apresentamos previsões para o tamanho da explosão de formação de estrelas com base nas luminosidades observadas C II e FIR que devem ser úteis para comparação com resultados de futuros levantamentos de galáxias de alto desvio para o vermelho com ALMA e CCAT.