We present the results of an integral field spectroscopy survey of a sample of dusty (ultra) luminous infrared galaxies (U/LIRGs) at 2 < z < 2.5 using KMOS on the Very Large Telescope. The sample has been drawn from Herschel deep field surveys and benefits from ancillary multiwavelength data. Our goal is to investigate the physical characteristics, kinematics, and the drivers of star formation in the galaxies whose contribution dominates the peak of the cosmic star formation density. Two-thirds of the sample are main-sequence galaxies in contrast to the starburst nature of local U/LIRGs. Our kinematic study, unique in its focus on z ∼ 2 dusty star-forming galaxies, uses the H α emission line to find that ∼40 per cent appear to be isolated discs based on the ratio of rotational velocity to the velocity dispersion, suggesting steady-state mechanisms are sufficient to power the large star formation rates (SFRs). The ratio of obscured to unobscured star formation indicates the sample of galaxies experiences less dust obscuration compared to intermediate and local counterparts, while also hosting cooler dust than local U/LIRGs. In addition to H α we detect [N ii] 6583 Å in our targets and show the gas-phase metallicities do not exhibit the metal deficiency of local U/LIRGs. These results indicate that, despite their extreme IR luminosity, the underlying mechanisms driving the massive SFRs found at cosmic noon are due to scaled up disc galaxies as opposed to mergers.

中文翻译：

---

宇宙正午发光红外主序星系的积分场光谱

我们展示了尘埃（超）发光红外星系 (U/LIRGs) 样本在 2 < 的积分场光谱调查结果。z＜2.5 在超大望远镜上使用 KMOS。该样本取自 Herschel 深场调查，并受益于辅助多波长数据。我们的目标是研究星系中恒星形成的物理特征、运动学和驱动因素，这些星系的贡献支配着宇宙恒星形成密度的峰值。三分之二的样本是主序星系，与当地 U/LIRG 的星暴性质形成鲜明对比。我们的运动学研究，其独特之处在于它专注于 z ∼ 2 尘埃恒星形成星系，使用 H α 发射线发现 ∼40% 似乎是基于旋转速度与速度色散比的孤立圆盘，表明稳态机制足以为大恒星形成率（SFR）提供动力。被遮蔽的恒星形成与未被遮蔽的恒星形成的比率表明，与中间和本地对应的星系相比，星系样本经历的尘埃遮蔽更少，同时也比当地的 U/LIRG 拥有更冷的尘埃。除了 H α，我们在目标中检测到 [N ii] 6583 Å，并显示气相金属丰度没有表现出局部 U/LIRG 的金属缺陷。这些结果表明，尽管它们具有极高的红外光度，但驱动在宇宙正午发现的巨大恒星形成率的潜在机制是由于扩大的圆盘星系而不是合并。被遮蔽的恒星形成与未被遮蔽的恒星形成的比率表明，与中间和本地对应的星系相比，星系样本经历的尘埃遮蔽更少，同时也比当地的 U/LIRG 拥有更冷的尘埃。除了 H α，我们在目标中检测到 [N ii] 6583 Å，并显示气相金属丰度没有表现出局部 U/LIRG 的金属缺陷。这些结果表明，尽管它们具有极高的红外光度，但驱动在宇宙正午发现的巨大恒星形成率的潜在机制是由于扩大的圆盘星系而不是合并。被遮蔽的恒星形成与未被遮蔽的恒星形成的比率表明，与中间和本地对应的星系相比，星系样本经历的尘埃遮蔽更少，同时也比当地的 U/LIRG 拥有更冷的尘埃。除了 H α，我们在目标中检测到 [N ii] 6583 Å，并显示气相金属丰度没有表现出局部 U/LIRG 的金属缺陷。这些结果表明，尽管它们具有极高的红外光度，但驱动在宇宙正午发现的巨大恒星形成率的潜在机制是由于扩大的圆盘星系而不是合并。