We present a simple, empirically motivated model that simultaneously predicts the evolution of the mean size and the comoving mass density of massive early-type galaxies from z=2 to the present. First we demonstrate that some size evolution of the population can be expected simply due to the continuous emergence of early-type galaxies. SDSS data reveal that in the present-day universe more compact early-type galaxies with a given dynamical mass have older stellar populations. In contrast, at a given stellar velocity dispersion, SDSS data show that there is no relation between size and age, which implies that the velocity dispersion can be used to estimate the epoch at which galaxies stopped forming stars, turning into early-type galaxies. Applying such a 'formation' criterion to a large sample of nearby early-type galaxies, we predict the redshift evolution in the size distribution and the comoving mass density. The resulting evolution in the mean size is roughly half of the observed evolution. Then we include a prescription for the merger histories of galaxies between the 'formation' redshift and the present, based on cosmological simulations of the assembly of dark matter halos. Such mergers after the transformation into an early-type galaxy are presumably dissipationless ('dry'), where the increase in size is expected to be approximately proportional to the increase in mass. This model successfully reproduces the observed evolution since z~2 in the mean size and in the comoving mass density of massive early-type galaxies. We conclude that the recently measured, substantial size evolution of early-type galaxies can be explained by the combined effect of the continuous emergence of galaxies as early types and their subsequent growth through dry merging.
Large-scale environment of z~5.7 CIV absorption systems I: projected distribution of galaxies
金属吸收系统是恒星形成的产物。它们被认为与大质量恒星形成星系有关,这些星系显着丰富了它们的周围环境。为了用z~5.7的高柱密度CIV吸收系统来验证这一想法,我们研究了两个独立的类星体视线:J103027.01+052455.0和J113717.73+354956.9中星系的投影分布和CIV系统的环境。采用宽视场测光(~ 80 × 60 h $^{-1}$共动Mpc),选择了亮(Muv(1350 μ m)<-21.0 mag.)在红移切片Δz~0.2中观测了z~5.7的Lyman break星系(LBG),并将它们的投影分布与z~5.7的窄带选择Lyman α辐射源(LAEs,Δz~0.08)进行了比较。我们发现CIV系统位于LBG主要浓度的10 h $^{-1}$投影的同向Mpc以上,没有候选系统比~ 5 h $^{-1}$投影的同向Mpc更近。相比之下,在~ 10 h $^{-1}$共动Mpc的尺度上发现了过量的LAEs -低质量星系,这表明LAEs是CIV系统源的主要候选者。此外,在视场J1030+0524中离系统最近的物体是一个微弱的LAE,投影距离为212 h $^{-1}$物理kpc。然而,这项工作不能排除未发现的低质量星系作为这些吸收系统的起源。我们的结论是,与较低的红移的例子(z<3.5)相比,在z~5.7强CIV吸收系统跟踪低到中等密度的环境中占主导地位的低质量星系…
Baryon Acoustic Oscillations in the projected cross-correlation function between the eBOSS DR16 quasars and photometric galaxies from the DESI Legacy Imaging Surveys
我们在SDSS-IV DR 16 eBOSS类星体和从DESI遗产成像巡天中选择的密集光度计星系样本之间的投影交叉关联函数中搜索重子声学振荡。我们估计在这个红移范围内的星系测光样本的密度约为2900度$^{-2}$,这是比官方DESI ELG选择更深,光谱样本的密度约为20度$^{-2}$。为了减轻与使用接近检测极限的不同成像调查相关的系统性,我们使用了一种神经网络方法,该方法考虑了成像属性和观测到的星系密度之间的复杂依赖关系。我们发现,我们是有限的成像调查的深度,影响的光度计样品的密度和纯度和重叠的红移与类星体样品,从而影响该方法的性能。当将测光星系与$0.6 \leq z \leq 1.2$中的类星体进行互相关时,与从自相关中获得的球平均距离$D_{\rm V}$(9%精度)的约束相比,互相关联函数可以对同动角距离$D_{\rm M}$(6%精度)提供更好的约束。虽然还没有竞争力,这项技术将受益于即将到来的调查,这将使它能够超越目前的限制,我们已经确定在这项工作中更深的光度数据的到来。
The Origin of Dust in the Early Universe: Probing the Star Formation History of Galaxies by their Dust Content
对于在高红移(z = 6.4)类星体J1148+5251中观测到的~ 4 \times 10^8 M \odot尘埃的起源,提出了两种不同的方案。第一个假设是这个星系比宇宙在那个时期的年龄年轻得多,所以只有超新星(SNe)才能产生这种尘埃。第二种情况假设银河系的年龄要大得多,因此尘埃可能是在质量较低的渐近巨星分支(AGB)恒星中形成的。提出了新的积分解决方案的化学演化的金属和尘埃在星系中,我们提供了一个关键的评估这两种情况下,和观测结果,可以区分两者。我们表明,AGB恒星可以产生推断质量的尘埃在这个对象中,然而,最终质量的幸存尘埃取决于星系的恒星形成历史(SFH)。一般来说,超新星不能产生观测到的尘埃量,除非平均SN事件在其喷出物中产生超过~ 1 M \odot的尘埃。然而,可以构建特殊的SFHS,其中SNe可以产生推断的尘埃质量,合理的平均尘埃产量约为0.15 M \odot。这两种情况提出了星系光谱能量分布的不同起源,不同的恒星形成效率和恒星质量,以及J1148+5251型超亮红外(IR)天体的不同共动数密度。诊断中红外精细结构线的检测,以及确定这些物体的共动数密度的更完整的调查可以区分这两种情况。
Shape Evolution of Massive Early-Type Galaxies: Confirmation of Increased Disk Prevalence at z>1
利用高分辨率K波段VLT/HAWK-I 0.25平方度成像研究了大质量早型星系自z1以来的结构演化。质量选定的样本,完成下降到日志(M/M_太阳)~10.7,使“典型的”L* 星系包括在所有的红移,从预先存在的光度红移调查。然后,我们将样本分成不同的红移切片,并根据其特定的恒星形成率将其分类为晚型或早型星系。在红移范围0.6<z 1的约400个早型星系的轴比测量值<1.8 are accurate to 0.1 or better. The projected axis-ratio distributions are then compared with lower redshift samples. We find strong evidence for evolution of the population properties: early-type galaxies at z>平均比z<1时平坦,并且在固定质量下的中值投影轴比随红移而减小。然而,我们也发现,在z<~2的所有历元中,质量最大的早型星系(log(M/M_sun)>11.3)是最圆的,其中明显缺乏投影平坦的星系。合并是一个合理的机制,可以解释这两个结果:在所有的时代,合并是需要的早期类型的星系增长超过log(M/M_sun)~11.3,和所有早期类型随着时间的推移逐渐和部分松动的盘状特征。
The stellar populations of early-type galaxies -- I. Observations, line-strengths and stellar population parameters
环境对早型星系形成和演化的影响是一个尚未解决的问题。通过考察早期星系的恒星星族作为环境的函数,可以对早期星系形成和演化的模型加以限制。我们提出了一个非常适合这种调查的星系目录。星等限制(bJ <19.45)样本取自四个星团(后发座、A1139、A3558和A930 at <z>=0.04)及其周围。该星表包含416个星系的光度、红移、速度色散和Lick线强度,其中245个被归类为早期类型。亮度加权年龄,金属丰度和α元素丰度比已估计为219这些早期类型。我们还概述了测量完全校准的利克指数和估计相关的恒星星族参数使用最新的方法和恒星星族模型的必要步骤。在随后的论文中,我们对星团中早型星系的恒星星族进行了详细的研究,并探讨了环境的影响。
The evolution of galaxy star formation activity in massive halos
现在有一个很大的共识,即宇宙恒星形成历史(CSFH)的当前时期是由低质量星系主导的,而在1 <z <2的最活跃阶段是由更大质量的星系主导的,它们经历了更快的演化。大质量星系倾向于居住在非常大质量的晕中,如星系群和星系团。我们的目标是了解所观察到的“星系缩小”是否可以解释为“晕缩小”,而最大的晕,和他们的星系人口,比低质量的晕更快地演变。因此,我们研究的贡献,CSFH的星系居住在集团大小的晕。这是通过研究星系团的红-红(IR)光度函数从红移0到~1.6的演化来完成的。我们使用的样本39 X射线选定的群体在扩展的钱德拉深场南(ECDFS),钱德拉深场北(CDFN),和宇宙领域,其中最深的可用中,远红外调查已进行斯皮策MIPS和赫希PACS。在低红移的星系群缺乏最明亮、最稀有、最能形成恒星的红外辐射星系。它们的红外发射星系贡献~1,最红外发光的星系(LIRGs和ULIRGs)优先位于群体中,这与附近宇宙中观察到的恒星形成率与密度反相关的逆转一致。<10% of the comoving volume density of the whole IR galaxy population in the local Universe. At redshift >在这些红移下,星系群贡献了60 - 80%的CSFH,即比在较低的红移下要多得多。在z~1以下,星系群中红外发射星系的同动数和SFR密度…