We present an analysis of the host properties of 85 224 emission-line galaxies selected from the Sloan Digital Sky Survey. We show that Seyferts and low-ionization narrow emission-line regions (LINERs) form clearly separated branches on the standard optical diagnostic diagrams. We derive a new empirical classification scheme which cleanly separates star-forming galaxies, composite active galactic nucleus–H ii (AGN–H ii) galaxies, Seyferts and LINERs and we study the host galaxy properties of these different classes of objects. LINERs are older, more massive, less dusty, less concentrated, and they have higher velocity dispersions and lower [O iii] luminosities than Seyfert galaxies have. Seyferts and LINERs are most strongly distinguished by their [O iii] luminosities. We then consider the quantity L[O iii]/σ4, which is an indicator of the black hole accretion rate relative to the Eddington rate. Remarkably, we find that at fixedL[O iii]/σ4, all differences between Seyfert and LINER host properties disappear. LINERs and Seyferts form a continuous sequence, with LINERs dominant at low L/LEDD and Seyferts dominant at high L/LEDD. These results suggest that the majority of LINERs are AGN and that the Seyfert/LINER dichotomy is analogous to the high/low-state models and show that pure LINERs require a harder ionizing radiation field with lower ionization parameter than required by Seyfert galaxies, consistent with the low and high X-ray binary states.

We measure nebular oxygen abundances for 204 emission-line galaxies with redshifts 0.3 < z < 1.0 in the Great Observatories Origins Deep Survey-North (GOODS-N) field using spectra from the Team Keck Redshift Survey. We also provide an updated analytic prescription for estimating oxygen abundances using the traditional strong emission line ratio, R23, based on the photoionization models of Kewley & Dopita. We include an analytic formula for very crude metallicity estimates using the [N II]λ6584/Hα ratio. Oxygen abundances for GOODS-N galaxies span the range 8.2 ≤ 12 + log(O/H) < 9.1, corresponding to metallicities between 0.3 and 2.5 times the solar value. This sample of galaxies exhibits a correlation between rest-frame blue luminosity and gas-phase metallicity (i.e., an L-Z relation), consistent with L-Z correlations of previously studied intermediate-redshift samples. The zero point of the L-Z relation evolves with redshift, in the sense that galaxies of a given luminosity become more metal-poor at higher redshift. Galaxies in luminosity bins -18.5 < MB < -21.5 exhibit a decrease in average oxygen abundance by 0.14 ± 0.05 dex from z = 0 to 1. This rate of metal enrichment means that 28% ± 0.07% of metals in local galaxies have been synthesized since z = 1, in reasonable agreement with the predictions based on published star formation rate densities, which show that ~38% of stars in the universe have formed during the same interval. The slope of the L-Z relation may evolve, in the sense that the least luminous galaxies at each redshift interval become increasingly metal-poor compared to more luminous galaxies. We interpret this change in slope as evidence for more rapid chemical evolution among the least luminous galaxies (MB > -20), consistent with scenarios whereby the formation epoch for less massive galaxies is more recent than for massive galaxies.

The SAMI Galaxy Survey will observe 3400 galaxies with the Sydney-AAO Multi-object Integral-field spectrograph (SAMI) on the Anglo-Australian Telescope (AAT) in a 3-year survey which began in 2013. We present the throughput of the SAMI system, the science basis and specifications for the target selection, the survey observation plan and the combined properties of the selected galaxies. The survey includes four volume limited galaxy samples based on cuts in a proxy for stellar mass, along with low-stellar mass dwarf galaxies all selected from the Galaxy And Mass Assembly (GAMA) survey. The GAMA regions were selected because of the vast array of ancillary data available, including ultraviolet through to radio bands. These fields are on the celestial equator at 9, 12, and 14.5 hours, and cover a total of 144 square degrees (in GAMA-I). Higher density environments are also included with the addition of eight clusters. The clusters have spectroscopy from 2dFGRS and SDSS and photometry in regions covered by the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) and/or VLT Survey Telescope/ATLAS. The aim is to cover a broad range in stellar mass and environment, and therefore the primary survey targets cover redshifts 0.004 < z < 0.095, magnitudes r$_{pet}$ < 19.4, stellar masses $10^{7} - 10^{12}$ M$_{sol}$, and environments from isolated field galaxies through groups to clusters of $10^{15}$ M$_{sol}$.

In this paper, we present high-resolution optical spectra and optical classifications from our large sample of 285 warm infrared galaxies 108 < LIR < 1012.5 L☉. We have classified these galaxies using new theoretical lines on the standard optical diagnostic diagrams. We use a theoretical extreme mixing line between the starburst and AGN regions to classify LINER galaxies and we define a theoretical boundary separating AGNs from starbursts. We find that many galaxies previously classified as LINERs appear to lie on a mixing sequence between starburst and AGN type galaxies. These are likely to be of a composite nature with their excitation being a combination of photoionization due to hot stars plus either ionization by a power-law radiation field associated with an AGN or shock excitation where the shock may result from such processes as cooling flows, superwind activity, or an accretion disk around an AGN. We compare our theory-based classification scheme with the previous semiempirical scheme of Veilleux & Osterbrock . We find that our classification method results in 6% ambiguity in classifications between the different diagnostic diagrams compared with 16% ambiguity using the traditional Veilleux & Osterbrock method. We find that 70% of the galaxies in our sample are classified optically as starburst, 17% are Seyfert 2, 4% are Seyfert 1, and 0.4% are LINERs. A further 2% of our sample are certainly composite galaxies. A fraction (20%) of the Seyfert galaxies, 3% of the starburst galaxies, and 71% of the ambiguous galaxies are possibly composite in nature (11% of the total sample).

Far-ultraviolet to far-infrared images of the nearby galaxy NGC 5194 (M51a), from a combination of space-based (Spitzer, GALEX, and Hubble Space Telescope) and ground-based data, are used to investigate local and global star formation and the impact of dust extinction. The Spitzer data provide unprecedented spatial detail in the infrared, down to sizes ~500 pc at the distance of NGC 5194. The multiwavelength set is used to trace the relatively young stellar populations, the ionized gas, and the dust absorption and emission in H II-emitting knots, over 3 orders of magnitude in wavelength range. As is common in spiral galaxies, dust extinction is high in the center of the galaxy (AV ~ 3.5 mag), but its mean value decreases steadily as a function of galactocentric distance, as derived from both gas emission and stellar continuum properties. In the IR/UV-UV color plane, the NGC 5194 H II knots show the same trend observed for normal star-forming galaxies, having a much larger dispersion (~1 dex peak to peak) than starburst galaxies. We identify the dispersion as due to the UV emission predominantly tracing the evolved, nonionizing stellar population, up to ages ~50-100 Myr. While in starbursts the UV light traces the current star formation rate (SFR), in NGC 5194 it traces a combination of current and recent past SFRs. Possibly, mechanical feedback from supernovae is less effective at removing dust and gas from the star formation volume in normal star-forming galaxies than in starbursts because of the typically lower SFR densities in the former. The application of the starburst opacity curve for recovering the intrinsic UV emission (and deriving SFRs) in local and distant galaxies appears therefore appropriate only for SFR densities ≳1 M☉ yr-1 kpc-2. Unlike the UV emission, the monochromatic 24 μm luminosity is an accurate local SFR tracer for the H II knots in NGC 5194, with a peak-to-peak dispersion of less than a factor of 3 relative to hydrogen emission line tracers; this suggests that the 24 μm emission carriers are mainly heated by the young, ionizing stars. However, preliminary results show that the ratio of the 24 μm emission to the SFR varies by a factor of a few from galaxy to galaxy; this variation needs to be understood and carefully quantified before the 24 μm luminosity can be used as an SFR tracer for galaxy populations. While also correlated with star formation, the 8 μm emission is not directly proportional to the number of ionizing photons; it is overluminous, by up to a factor of ~2, relative to the galaxy's average in weakly ionized regions and is underluminous, by up to a factor of ~3, in strongly ionized regions. This confirms earlier suggestions that the carriers of the 8 μm emission are heated by more than one mechanism.

The tidy classification system that divided γ-ray bursts (GRBs) into long-duration busts (lasting more than two seconds) and short may have had its day. The final nail in its coffin may be GRB 060614. Discovered on 14 June 2006 by the Burst Alert Telescope on-board the Swift satellite, this burst was long, at 102 seconds, but as reported in a clutch of papers in this issue, it has a number of properties, including the absence of an accompanying supernova, that were previously considered diagnostic of a 'short' GRB. The hunt is now on for a classification system to take account of the diversity now apparent in GRBs. In the accompanying News & Views, Bing Zhang suggests that the answer may be to adopt a Type I/Type II classification similar to that used for supernovae. GRB 060505 and GRB 060614 were not accompanied by supernova emission down to limits hundreds of times fainter than the archetypal SN 1998bw that accompanied GRB 980425, and fainter than any type Ic supernova ever observed. It is now accepted that long-duration γ-ray bursts (GRBs) are produced during the collapse of a massive star1,2. The standard ‘collapsar’ model3 predicts that a broad-lined and luminous type Ic core-collapse supernova accompanies every long-duration GRB4. This association has been confirmed in observations of several nearby GRBs5–9. Here we report that GRB 060505 (ref. 10) and GRB 060614 (ref. 11) were not accompanied by supernova emission down to limits hundreds of times fainter than the archetypal supernova SN 1998bw that accompanied GRB 980425, and fainter than any type Ic supernova ever observed12. Multi-band observations of the early afterglows, as well as spectroscopy of the host galaxies, exclude the possibility of significant dust obscuration and show that the bursts originated in actively star-forming regions. The absence of a supernova to such deep limits is qualitatively different from all previous nearby long-duration GRBs and suggests a new phenomenological type of massive stellar death.

We investigate the [O II] emission line as a star formation rate (SFR) indicator using integrated spectra of 97 galaxies from the Nearby Field Galaxies Survey (NFGS). The sample includes all Hubble types and contains SFRs ranging from 0.01 to 100 M⊙ yr-1. We compare the Kennicutt [O II] and Hα SFR calibrations and show that there are two significant effects that produce disagreement between SFR([O II]) and SFR(Hα): reddening and metallicity. Differences in the ionization state of the interstellar medium do not contribute significantly to the observed difference between SFR([O II]) and SFR(Hα) for the NFGS galaxies with metallicities log (O/H) + 12 ≳ 8.5. The Kennicutt [O II]-SFR relation assumes a typical reddening for nearby galaxies; in practice, the reddening differs significantly from sample to sample. We derive a new SFR([O II]) calibration that does not contain a reddening assumption. Our new SFR([O II]) calibration also provides an optional correction for metallicity. Our SFRs derived from [O II] agree with those derived from Hα to within 0.03–0.05 dex. We show that the reddening, E(B-V), increases with intrinsic (i.e., reddening-corrected) [O II] luminosity for the NFGS sample. We apply our SFR([O II]) calibration with metallicity correction to two samples: high-redshift 0.8 < z < 1.6 galaxies from the NICMOS Hα survey and 0.5 < z < 1.1 galaxies from the Canada-France Redshift Survey. The SFR([O II]) and SFR(Hα) for these samples agree to within the scatter observed for the NFGS sample, indicating that our SFR([O II]) relation can be applied to both local and high-z galaxies. Finally, we apply our SFR([O II]) to estimates of the cosmic star formation history. After reddening and metallicity corrections, the star formation rate densities derived from [O II] and Hα agree to within ∼30%.

We use the chemical evolution predictions of cosmological hydrodynamic simulations with our latest theoretical stellar population synthesis, photoionization, and shock models to predict the strong line evolution of ensembles of galaxies from z = 3 to the present day. In this paper, we focus on the brightest optical emission-line ratios, [N ii]/Hα and [O iii]/Hβ. We use the optical diagnostic Baldwin–Phillips–Terlevich (BPT) diagram as a tool for investigating the spectral properties of ensembles of active galaxies. We use four redshift windows chosen to exploit new near-infrared multi-object spectrographs. We predict how the BPT diagram will appear in these four redshift windows given different sets of assumptions. We show that the position of star-forming galaxies on the BPT diagram traces the interstellar medium conditions and radiation field in galaxies at a given redshift. Galaxies containing active galactic nucleus (AGN) form a mixing sequence with purely star-forming galaxies. This mixing sequence may change dramatically with cosmic time, due to the metallicity sensitivity of the optical emission-lines. Furthermore, the position of the mixing sequence may probe metallicity gradients in galaxies as a function of redshift, depending on the size of the AGN narrow-line region. We apply our latest slow shock models for gas shocked by galactic-scale winds. We show that at high redshift, galactic wind shocks are clearly separated from AGN in line ratio space. Instead, shocks from galactic winds mimic high metallicity starburst galaxies. We discuss our models in the context of future large near-infrared spectroscopic surveys.

The Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) combines data from NASA's Spitzer, Chandra, Hubble and GALEX observatories, together with ground-based data into a comprehensive imaging and spectroscopic survey of over 200 low redshift Luminous Infrared Galaxies (LIRGs). The LIRGs are a complete subset of the IRAS Revised Bright Galaxy Sample (RBGS). The LIRGs targeted in GOALS span the full range of nuclear spectral types defined via traditional optical line-ratio diagrams as well as interaction stages. They provide an unbiased picture of the processes responsible for enhanced infrared emission in galaxies in the local Universe. As an example of the analytic power of the multi-wavelength GOALS dataset, we present data for the interacting system VV 340 (IRAS F14547+2449). Between 80-95% of the total far-infrared emission (or about 5E11 solar luminosities) originates in VV 340 North. While the IRAC colors of VV 340 North and South are consistent with star-forming galaxies, both the Spitzer IRS and Chandra ACIS data indicate the presence of a buried AGN in VV 340 North. The GALEX far and near-UV fluxes imply a extremely large infrared "excess" (IRX) for the system (IR/FUV = 81) which is well above the correlation seen in starburst galaxies. Most of this excess is driven by VV 340 N, which alone has an IR excess of nearly 400. The VV 340 system seems to be comprised of two very different galaxies - an infrared luminous edge-on galaxy (VV 340 North) that dominates the long-wavelength emission from the system and which hosts a buried AGN, and a face-on starburst (VV 340 South) that dominates the short-wavelength emission.

We compare the chemical abundances at the sites of 12 nearby (z < 0.14) Type Ic supernovae (SN Ic) that showed broad lines, but had no observed gamma-ray burst (GRB), with the chemical abundances in five nearby (z < 0.25) galaxies at the sites of GRBs where broad-lined SN Ic were seen after the fireball had faded. It has previously been noted that GRB hosts are low in luminosity and low in their metal abundances. If low metallicity is sufficient to force the evolution of massive stars to end their lives as GRBs with an accompanying broad-lined SN Ic, then we would expect higher metal abundances for the broad-lined SN Ic that have no detected GRBs. This is what we observe, and this trend is independent of the choice of metallicity calibration we adopt and the mode of SN survey that found the broad-lined SN Ic. A unique feature of this analysis is that we present new spectra of the host galaxies and analyze all measurements of both samples in the same set of methods, using the galaxy emission-line measurements corrected for extinction and stellar absorption, via independent metallicity diagnostics of Kewley & Dopita, McGaugh, and Pettini & Pagel. In our small sample, the boundary between galaxies that have GRBs accompanying their broad-lined SN Ic and those that have broad-lined SN Ic without GRBs lies at an oxygen abundance of 12 + log(O/H)KD02 ∼ 8.5, which corresponds to 0.2–0.6 Z☉ depending on the adopted metallicity scale and solar abundance value. Even when we limit the comparison to SN Ic that were found in untargeted supernova surveys, the environment of every broad-lined SN Ic that had no GRB is more metal rich than the site of any broad-lined SN Ic where a GRB was detected.