German Title: Vergleich verschiedener Sternentstehung Indikatoren in nahe gelegenen AGN-Wirtsgalaxien

Preview

PDF, English - main document Download (53MB) | Lizenz: Comparison of Different Star Formation Tracers in Nearby AGN Host Galaxies by Smirnova-Pinchukova, Irina underlies the terms of Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0

Abstract

This work is a part of the Close AGN Reference Survey (CARS, cars-survey.org) that is intended to provide the most detailed view of the AGN - host galaxy connection and establish a reference for high-redshifts. The survey consists of 40 nearby Seyfert 1 galaxies with optical integral field unit datacubes and a multi-wavelength observational dataset. The first part of the thesis presents the star-formation-related analysis of the CARS first data release. The panchromatic spectral energy distribution is modeled with additional AGN constraints to infer stellar masses and infrared star formation rates. I also present the novel method of calculating the recent star formation rate from the Hα emission in the conditions of AGN contamination using spectral and spatial datacube information. Then I compare the resulting infrared and Hα star formation rates with CO(1-0) data to analyze the star formation history and the trends between AGN and host galaxies. The second part of the thesis explores the data from SOFIA airborne observatory. The [CII] far-infrared line is a bright coolant in the interstellar medium accessible with ALMA and often used as a star formation rate indicator. The discovery of one of the few known [CII] excess galaxies HE1353-1917 is introduced together with the discussion of its mechanisms and the meaning for the high-redshift objects. This is complemented by the follow-up SOFIA observations of HE0412-0803 that allowed to confirm the proposed [CII] excess mechanism and intrigued us with its puzzling VLA radio continuum data. Overall, in this thesis, I accurately infer, analyze, and compare star formation rate tracers for the CARS objects emphasizing the power of the multi-wavelength approach.

Translation of abstract (German)

Diese Arbeit ist Teil der Close AGN Reference Survey (CARS, cars-survey.org), die den detailliertesten Überblick über die Verbindung zwischen AGN und Wirtsgalaxie liefern und eine Referenz für hohe Rotverschiebungen schaffen soll. Die Durchmusterung besteht aus 40 nahe gelegenen Seyfert-1-Galaxien mit optischen Integral Field Unit Datenwürfeln und einem Multi-Wellenlängen-Beobachtungsdatensatz. Im ersten Teil der Arbeit wird die Analyse der ersten CARS-Daten in Bezug auf die Sternentstehung vorgestellt. Die panchromatische spektrale Energieverteilung wird mit zusätzlichen AGN-Beschränkungen modelliert, um Sternmassen und Infrarot-Sternentstehungsraten zu ermitteln. Außerdem stelle ich eine neuartige Methode zur Berechnung der jüngsten Sternentstehungsrate aus der Hα-Emission unter den Bedingungen der AGN-Kontamination vor, die spektrale und räumliche Datenwürfelinformationen verwendet. Anschließend vergleiche ich die resultierenden Infrarot- und Hα-Sternentstehungsraten mit CO(1-0)-Daten, um die Sternentstehungsgeschichte und die Trends zwischen AGN und Wirtsgalaxien zu analysieren. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit den Daten des SOFIA-Observatoriums. Die [CII]-Linie im fernen Infrarot ist ein Kühlmittel im interstellaren Medium, das mit ALMA zugänglich ist und oft als Indikator für die Sternentstehungsrate verwendet wird. Die Entdeckung einer der wenigen bekannten [CII]-Überschussgalaxien HE1353-1917 wird zusammen mit der Diskussion ihrer Mechanismen und der Bedeutung für die hochrotverschobenen Objekte vorgestellt. Ergänzt wird dies durch die SOFIA-Nachbeobachtungen von HE0412-0803, die den vermuteten Mechanismus des [CII]-Überschusses bestätigen konnten und uns mit ihren rätselhaften VLA-Radiokontinuumsdaten verblüfft haben. Insgesamt konnte ich in dieser Arbeit die Sternentstehungsraten der CARS-Objekte genau ableiten, analysieren und vergleichen, was die Leistungsfähigkeit des Multi-Wellenlängenansatzes unterstreicht.