The first detection of dense gas in a massive main-sequence galaxy at cosmic noon
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Le résumé fourni par la source
Dense gas is the direct fuel for star formation, but measuring it has long been difficult at z ≥ 2, especially in unlensed star-forming main-sequence galaxies. In this work, we report the first detection of HNC (J = 5–4) and CN (N = 4–3) emission in a massive unlensed main-sequence galaxy, BX610, at z = 2.21. The velocity integrated emission of HNC(5–4)+CN(4–3) is concentrated in the galactic centre, coincident with the region of ongoing intense star formation. Based on line decomposition, we measure a line flux ratio HNC(5-4)∕CN(4-3) of 1.05 ± 0.23, similar to that of lensed starburst galaxies at comparable redshifts but lower than that of quasar host galaxies. The low HNC/CN ratio disfavours the presence of a strongly buried AGN in BX610, consistent with optical line diagnostics. The radiative transfer analysis favours the presence of dense gas with a density of (2-4) × 10 6 cm −3 and a kinetic temperature of 50–80 K. The derived abundance ratio between N (HNC) and N (CN) favours dense gas clouds near photodissociation regions, as commonly seen in typical starburst environments. The inferred dense-gas line luminosity closely follows the scaling relation between far-IR and dense-gas line luminosities established for local luminous infrared galaxies (LIRGs). Our observations support the view that star formation in cosmic noon galaxies is primarily controlled by the availability of dense gas, which could be enhanced in central galactic regions with efficient cold gas inflows as observed in BX610 along the inner spiral arms and a possible stellar bar.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- The first detection of dense gas in a massive main-sequence galaxy at cosmic noon
- Date Crossref
- 01/09/2026
- Éditeur
- EDP Sciences
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Concepción pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Millenium Nucleus for Planet Formation pays non établi dans la noticeInstitution
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Technical University of Denmark DTU-Space pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Purple Mountain Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max Planck Institute for Radio Astronomy pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Astronomy pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Astronomy and Space pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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