CANDELS: Correlations of SEDs and Morphologies with Star-formation Status for Massive Galaxies at z ~ 2
我们提出了一个光谱能量分布，形态和恒星形成的IRAC选择极红的对象样本的GOODS钱德拉深场南的研究。这项工作是由新的HST/WFC 3近红外成像从CANDELS调查以及最深的可用X射线数据从钱德拉4毫秒观测。这个样本由133个3.6 μ m极限星等为[3.6] = 21.5的天体组成，对于M >10^{11}M_sun在1.5 < z < 2.5的星系来说，这个样本几乎是完整的。在观测到的红外色-色（[3.6]-[24] vs K-[3.6]）图中，我们将这个样本分为两种类型，静止星系和恒星形成星系。对该样品的进一步形态学研究显示与观察到的颜色分类一致的结果。分类的静止星系是隆起占主导地位的和恒星形成星系的样品有盘或不规则的形态。我们观察到的红外颜色分类也与静止帧颜色（U-V vs V-J）分类一致。我们还发现，静态和恒星形成的星系很好地分离的非参数形态参数（基尼系数与M_{20}）图测量其浓度和团块：静态星系的基尼系数大于0.58和恒星形成的星系的基尼系数低于0.58。我们认为，恒星形成淬火过程必须导致或伴随着星系浓度的增加。这个样本的一个突出的形态学特征是在1.5 < z 10^{11}M_sun的大质量星系样本中通常可以看到圆盘< 2.5: 30% of quiescent galaxies and 70% of star forming galaxies with …
2012-04-18 astro-ph.CO
The sizes of massive quiescent and star forming galaxies at z~4 with ZFOURGE and CANDELS
通过将单个Sersic轮廓拟合到来自宇宙组合近红外深河外遗留巡天（CANDELS）的HST/WFC 3/F160 W图像上，我们研究了来自四星星系演化巡天（ZFOURGE）的3.4<z<4.2的大质量（~0.8 × 10^11 M_Sun）星系的静止坐标系紫外尺寸。大质量静止星系非常紧凑，圆化半光半径的中值r_e = 0.63 +/- 0.18 kpc。移除5/16（31%）有活动星系核活动迹象的源并不会改变结果。恒星形成星系的r_e = 2.0 +/- 0.60 kpc，比静止星系大3.2 +/- 1.3倍。z~4处的静止星系平均比z~0处小6.0 +\- 0.17倍，比z~2处小1.9 +/- 0.7倍。相同恒星质量的恒星形成星系比z~0小2.4 +/- 0.7倍。总的来说，0<z<4时的大小演化符合幂律，静止星系的r_e = 5.08 +/- 0.28（1+z）^（-1.44+/-0.08）kpc，恒星形成星系的r_e = 6.02 +/- 0.28（1+z）^（-0.72+/-0.05）kpc。致密的恒星形成星系在我们的样本中是罕见的：我们发现只有1/14（7%）的r_e /（M / 10^11 M_Sun）^0.75 < 1.5，而13/16（81%）的静止星系是致密的。在z~4处，致密静止星系的数密度为1.8 +/- 0.8 x 10^-5 Mpc^-3，并且在2<z<…
2015-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Morphologies of Massive Galaxies at 1 < z < 3 in the CANDELS-UDS Field
我们使用高分辨率的HST WFC 3/IR近红外成像对CANDELS-UDS场中1<z<3的约200个最大质量（M_star > 10^11 M_solar）星系的形态进行了详细的膨胀盘分解。我们发现，当这样的大质量星系在低红移时，通常是以凸起为主，在红移1<z<2时，它们主要是混合凸起+盘系统，而在z>2时，它们大多是盘为主。有趣的是，我们发现，虽然大多数的静止星系是膨胀为主，一个显着的分数（25-40%）的最静止的星系，有磁盘为主的形态。因此，我们的研究结果表明，淬火恒星形成活动的物理机制并不简单地连接到那些负责大质量星系的形态转变。
2013-01-27 astro-ph.CO
What turns galaxies off? The different morphologies of star-forming and quiescent galaxies since z~2 from CANDELS
我们使用CANDELS Multicultural Treasury Survey的HST/WFC 3图像，结合Sloan Digital Sky Survey，探索恒星质量>3e10M_sun的星系从z=2.2到现在的星系结构演化，时间跨度为10 Gyr。我们探讨了静止坐标系光学色、恒星质量、恒星形成活动和星系结构之间的关系。我们证实了从z=2.2到今天的急剧增加，在3e10M_sun以上的非恒星形成星系的数量密度由其他人报道。我们进一步发现，绝大多数这些静止的系统有集中的光剖面，参数化的Sersic指数，和人口的集中星系增长同样迅速。我们研究了恒星形成活动，Sersic指数，恒星质量，推断速度色散和恒星表面密度的联合分布。在所有z<2.2的情况下，静止与恒星质量的相关性很差。在所有红移处，静止与Sersic指数有很好的相关性。在z>1.3时，静止与“速度色散”和恒星表面密度有很好的相关性，而在较低的红移时，静止与速度色散和恒星表面密度的相关性稍差。然而，在静止和星系结构之间存在着显著的分散：虽然绝大多数静止星系都有突出的凸起，但其中许多都有显著的盘，并且一些以凸起为主的星系有显著的恒星形成。注意到没有突出的凸起的静止星系的罕见性，我们认为，一个突出的凸起（也许，通过协会，一个超大质量黑洞）是一个重要的条件淬火恒星形成的星系尺度在过去的10 Gyr，在定性协议与活动星系核反馈范例…
2012-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
CANDELS Observations of the Environmental Dependence of the Color-Mass-Morphology Relation at z = 1.6
我们研究的颜色，恒星质量和形态的环境依赖性比较星系在一个正在形成的集群中的领域在z = 1：6与哈勃太空望远镜近红外成像在CANDELS/UDS领域。我们使用有效半径reff和Sérsic指数n来量化星系的形态。在星系团和视场中，大约有一半的膨胀主导星系（n > 2）位于颜色-星等图的红色序列上，而大多数盘主导星系（n < 2）具有恒星形成星系的颜色。有微弱的证据表明，星系团有更红的休息框架U-B颜色和更高的恒星质量相比，外地。星系团和场中的恒星形成星系在形态上没有显着差异。与此相反，有证据表明，在集群中的静止星系有较大的中值有效半径和较小的Sérsic指数相比，具有2？的显着性。这些差异在星系团中心距离为1 Mpc < Rproj < 1.5 Mpc的星系中最为明显，这些星系具有较低的Sérsic指数和可能较大的有效半径，与该时期的恒星形成星系更加一致，与其他静止星系形成对比。我们认为，恒星形成星系的影响下，在距离大于集群晕维里半径的集群环境的处理。我们的研究结果是一致的模型，气体吸积到这些星系被抑制与集群环境相关的过程。
2013-05-03 astro-ph.CO
The distribution of satellites around massive galaxies at 1<z<3 in ZFOURGE/CANDELS: dependence on star formation activity
我们使用来自四星星系演化巡天（ZFOURGE）和宇宙组装近红外深河外遗留巡天（CANDELS）的图像研究了1<z<3处恒星形成和静止中心星系周围卫星的统计分布。深近IR数据选择z<3处下至$\log(M/M_\odot)>9$的卫星。中心周围的径向卫星分布与预测的NFW配置文件是一致的。大质量静止中心$\log(M/M_\odot)>10.78$的卫星数量是恒星形成中心的$\sim$的2倍，即使在考虑了中心恒星质量分布的差异后，其显著性也是2.7 $σ$。我们发现中等质量静止和恒星形成中心的卫星分布没有统计学差异，$10.48<\log(M/M_\odot)<10.78$。与Guo 2011半解析模型相比，卫星的数量过多表明，即使恒星质量分布固定，静止中心的晕质量也比恒星形成中心大0.3 dex。我们使用一个简单的玩具模型，涉及晕质量和淬火，它大致再现了所观察到的淬火分数和恒星形成和淬火星系之间的晕质量的差异，只有当星系有一个淬火概率，增加与晕质量从$\sim$ 0为$\log(M_h/M_\odot)\sim$ 11 $\sim$ 1为$\log(M_h/M_\odot)\sim$ 13.5。一个单一的晕质量猝灭阈值是无法再现的宁静的分数和卫星的中心分布。因此，虽然卤素淬火可能是一个重要的机制，它不太可能是唯一的因素驱动淬火。目前还不清楚为什么即使在相对巨大的晕中，仍有很大一部分…
2014-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
An X-ray Detected Group of Quiescent Early-type Galaxies at z=1.6 in the Chandra Deep Field South
我们报道了在钱德拉深场南部发现的一个位于z=1.61的高红移的X射线星系群。该群首先被识别为扩展的X射线源。我们使用大量的深层多波长数据来识别光学对应物-我们的红色序列探测器在z = 1.6处检测到星系的显着过密度，最亮的星系群在z=1.61处被光谱确认。我们测量的X射线光度为L_{0.1-2.4 keV} = 1.8 \pm 0.6 \times 10^{43} erg/s，然后转换为3.2 \pm 0.8 \times 10^{13} M_sun。这是有史以来在z>1.5时确认的最低质量群。来自CANDELS的深光学近红外图像显示，该集团表现出令人惊讶的突出红色序列。对星系群候选成员的光谱能量分布的详细分析证实，它们中的大多数确实是被动星系。此外，从近红外CANDELS图像测量的结构参数表明，它们的形态早型。新发现的z=1.61的星系群主要由静止的早期类型星系组成，该星系群看起来与本地宇宙中的星系群相似。一个可能的区别是活动星系核的高比例（38^{+23}_{-20}%），这可能表明活动星系核在淬灭中的作用。但是，需要一个高z群的统计样本来绘制这个红移的群的一般图像。希望在不久的将来的调查中能够提供这样的样本。
2012-10-01 astro-ph.CO
The Morphologies of Massive Galaxies at 1<z<3 in the CANDELS-UDS Field: Compact Bulges, and the Rise and Fall of Massive Disks
我们使用深、HST、近红外成像研究了大质量星系在高z时的形态学特性，模拟了CANDELS-UDS场中约200个星系的WFC 3/IR H波段图像，其中1 <z_phot <3，恒星质量M_star> 10^11 M_sun。我们使用了单Sersic和凸起+磁盘模型，研究了背景和PSF中的不确定性引入的误差/偏差，并获得了形式上可接受的模型拟合> 90%的星系。我们的结果表明，这些1 <z <3的大质量星系处于和低于局域尺寸-质量关系，其中值R_e约为2.6 kpc，比同等质量的局域星系小约2.3倍。此外，我们发现，特别是突出为主的对象显示出越来越多的双峰的大小质量关系与z的增加的证据，并通过z> 2的紧凑的凸起显示有效半径的一个因素~4小于当地的椭圆质量。这些趋势似乎延伸到盘主导星系的凸起部分，反之亦然。我们还发现，当这样的大质量星系在低z时是以凸起为主，在1 <z <2时，它们主要是混合凸起+盘系统，而在z> 2时，它们主要是盘为主。大多数盘状星系都在积极地形成恒星，但这也适用于许多膨胀主导的系统。然而，有趣的是，虽然大多数静止的星系是膨胀为主，我们发现，一个显着的分数（25 - 40%）的最静止的星系盘为主的形态。因此，虽然我们的研究结果表明，大质量星系的人口正在经历戏剧性的变化，在这个关键的时期，他们也表明，淬火恒星形成活动的物理机制并不简单地连接到那些负责的大质量星系的形态…
2012-06-19 astro-ph.CO
Sizes and surface brightness profiles of quiescent galaxies at z ~ 2
我们使用深哈勃空间望远镜宽视场相机3近红外成像获得的GOODS-South领域的一部分，CANDELS调查，以调查恒星质量有限的样本静止星系在1.5 < z < 2.5。我们测量这些星系的表面亮度轮廓使用的方法，适当地测量低表面亮度通量在大半径。我们发现z ~ 2的静止星系非常接近Sersic轮廓，n_{median} = 3.7，并且在大半径处没有多余的通量。它们的有效半径比类似质量的低红移静止星系小4倍。然而，有显着的大小分布（sigma_{log r_e} = 0.24），最大的z ~ 2星系位于接近z = 0的质量大小关系。我们比较了室女星系团和大质量椭圆星系的质量面密度分布，证实了在z ~ 2和z = 0之间的大部分质量增长是由于星系外区的物质吸积。此外，我们还研究了大质量静止星系的大小分布的演化。我们发现，z ~ 2静止星系落入z = 0尺寸分布所需的最小尺寸增长比z ~ 2和z = 0之间的总中值尺寸增长小~ 2倍。
2012-02-13 astro-ph.CO
COSMOS-DASH: The Evolution of the Galaxy Size-Mass Relation Since z~3 from new Wide Field WFC3 Imaging Combined with CANDELS/3DHST
我们提出了宇宙漂移和SHift（DASH），哈勃空间望远镜WFC 3成像调查的宇宙领域的H_160过滤器。该调查包括456个单独的WFC 3点，对应于0.49 deg^2的面积（当包括档案数据时为0.66 deg^2），并达到H_160 =25.1（0”.3孔径）的5点源极限。COSMOS-DASH是H_160滤波器中最宽的HST/WFC 3成像巡天，在HST分辨率下，近红外区的河外巡天面积增加了两倍。我们将缩小的H_160马赛克提供给社区。我们使用这个数据集来测量log（M_star/M_sun）> 11.3的162个星系在1.5 < z < 3.0的大小，并使用档案ACS成像在0.1 < z < 1.5的748个星系来增加这个样本。我们发现在这个质量范围内星系的中值尺寸随红移的变化关系为：reff =（10.4+/-0.4）（1 +z）^（0.65+/-0.05）kpc。利用静止坐标系的U-V和V-J色将星系分为恒星形成星系和静止星系，我们发现在z = 2.5时，最大质量的恒星形成星系和静止星系的中值大小之间没有统计学差异：它们分别为4.9+/-0.9 kpc和4.3 +/-0.3 kpc。然而，我们确实发现了两个样本之间的S`ersic指数的显着差异，例如大质量的静止星系比恒星形成星系具有更高的中心密度。我们将尺寸-质量分析与van der Wel等人（2014）的3D-HS…
2018-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The Progenitors of Local Ultra-massive Galaxies Across Cosmic Time: from Dusty Star-bursting to Quiescent Stellar Populations
利用UltraVISTA星表，我们研究了自$z=3$以来11.4~Gyr的本地超大质量星系（$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})}\approx11.8$ ; UMG）的祖先的演化，提供了一个完整和一致的图片，最大质量的星系在$z=3$已经组装。通过使用丰度匹配的半经验方法选择祖先，我们推断恒星质量的增长为0.56 $^{+0.35}_{-0.25}$ dex，0.45 $^{+0.16}_{-0.20}$ dex和0.27 $^{+0.08}_{-0.12}$ dex分别从$z=3$，$z=2$和$z=1$到$z=0$。在$z<1$，UMG的祖先构成了一个均匀的人口，只有静止的星系与旧的恒星星族。在$z>1$，来自恒星形成星系的贡献逐渐增加，在$2<z<3$的祖先主要是大质量（$M_{\rm star} \approx 2 \times 10^{11}$ M $_{\odot}$）、尘埃（$A_{\rm V}\sim$ 1- 2.2等）、恒星形成（SFR $\sim$ 100- 400 ~M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）星系，它们的恒星年龄范围很大。在$z=2.75$，$\sim$ 15\%的祖先是静止的，具有典型的星爆后星系的性质，几乎没有尘埃消光和强烈的巴耳末破裂，并显示出大的颜色散射。我们的研究结果表明，至少有一半的本地UMG的恒星内…
2014-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic Confirmation of the Rich z=1.80 Galaxy Cluster JKCS 041 Using the WFC3 Grism: Environmental Trends in the Ages and Structure of Quiescent Galaxies
我们目前的哈勃空间望远镜成像和棱镜光谱学领域的遥远的星系团JKCS 041使用宽视场相机3。通过对19个成员星系的光谱鉴定，我们确认JKCS 041是一个富星系团，并得出红移z=1.80，其中15个是静止星系。这些都集中在钱德拉天文台看到的漫射X射线发射上。由于JKCS 041是已知最遥远的星团，拥有如此大的，光谱证实的静止人口，它提供了一个独特的机会来研究环境对早期星系性质的影响。我们构建了高质量的复合光谱的静态集群成员，揭示了突出的巴耳末和金属吸收线。使用这些，我们测量的平均恒星年龄在两个箱的恒星质量。静止星系团成员的年龄与惠特克等人在该领域中选择的类似样本的推断非常接近，支持了这样一种观点，即星系团环境在截断恒星形成方面更有效，而对淬火的平均时期没有强烈的影响。我们发现了一些证据（90%的置信度）的较低比例的盘状静止系统在JKCS 041相比，从CANDELS调查的同时代的场星系的样本。考虑到这一点，我们没有检测到静态JKCS 041成员和我们的z~1.8现场样品的质量-半径关系之间的显着差异。最后，我们展示了淬火系统的形态混合物的差异如何复杂的尺寸增长的环境依赖性的措施。
2014-05-13 astro-ph.CO
Bulge Growth and Quenching since z = 2.5 in CANDELS/3D-HST
利用CANDELS 5个场的深高分辨率成像和3D-HST提供的精确红移信息，我们研究了6764个质量大于10 ^10 Msun的星系的结构和恒星星族之间的关系，红移范围为0.5 < z < 2.5。这是第一次，我们拟合二维模型，包括一个单一的Sersic拟合和两个组件（即，bullge + disk）分解不仅对H波段的光分布，而且对由解析的恒星星族模型重建的恒星质量图也有很好的效果。我们确认，增加隆起突出静止星系之间，如先前报道的基础上休息光学观测，仍然在考虑恒星质量的分布。此外，我们还观察到，在10^11 Msun以上的恒星形成星系中，典型的Sersic指数和膨胀与总膨胀的比率（B/T的中值达到40-50%）都有所增加。考虑到这些质量最大的系统的淬火可能即将发生，我们的研究结果表明，在脱离恒星形成的主序之前，显着的凸起增长。我们证明，隆起的质量（和理想的知识的隆起和总质量）是一个更可靠的预测恒星形成与静止状态的星系比总恒星质量。Somerville等人的最先进的半解析模型预测了同样的趋势。在后者中，通过合并和/或盘的不稳定性，凸起和黑洞携手成长，活动星系核反馈关闭了恒星的形成。需要进一步的观测来确定恒星形成的淬火机制，但我们的结果意味着它们必须是星系内部的，并且与凸起的生长密切相关。
2014-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sub-millimeter galaxies as progenitors of compact quiescent galaxies
在大爆炸后30亿年（红移z=2），半数最大质量的星系已经是古老的静止系统，几乎没有残余的恒星形成，并且非常紧凑，恒星质量密度至少比它们的后代低红移椭圆星系大一个数量级。关于它们是如何形成的，我们知之甚少，但是它们进化的、密集的恒星星族表明它们是在1-2 Gyr（3<z<6）的强烈、紧凑的恒星爆发中形成的。模拟表明，富含气体的主要合并可以引起这样的恒星爆发，产生致密的残余物。亚毫米选择星系（SMG）是强烈的，富含气体的恒星爆发的主要例子。一个新的，有代表性的光谱样本的紧凑的静止星系在z=2和统计上很好地理解的SMG的样本，我们表明，z=3-6 SMG是一致的是z=2静止星系的祖先，匹配它们的形成红移和它们的大小，恒星质量和内部速度的分布。假设存在进化联系，如果SMG星爆的平均占空比为42（+40/-29）Myr（与独立估计一致），那么它们的空间密度也是匹配的，这表明这些大质量星系中的大部分恒星都是在早期的恒星形成高潮中形成的。这些结果表明，宇宙中最大质量星系的形成历史是连贯的，从它们最初的恒星形成爆发，到它们作为高恒星密度星系核心的出现，再到它们作为巨型椭圆星系的最终命运。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass assembly and morphological transformations since $z\sim3$ from CANDELS
[节略]我们量化了恒星形成和静止星系的恒星质量函数的演化，作为从$z\sim 3$到现在的形态函数。我们的样本由Candels场（$\sim880$ $arcmin^2$）中的约50，000个星系组成，我们将其分为4种主要的形态类型，即纯核球主导系统、纯旋盘主导系统、中间2分量核球+盘系统和不规则扰动星系。我们的主要结果是：恒星形成：在$z\sim 2$，恒星形成星系的质量密度的80%是在不规则系统。然而，根据$z\sim 0.5$，不规则天体只在$10^9M\odot$以下的恒星质量中占主导地位。大多数的恒星形成不规则星存在于$z\sim 2$经历了一个逐步的转变，从干扰到正常的螺旋盘形态的$z\sim 1$没有显着中断其恒星的形成。淬火事件后的再生似乎并不常见，除了可能是最大质量的物体。淬火：我们证实，星系达到恒星质量的$M_*\sim10^{10.8}M_\odot$（$M^*$）往往会淬火。此外，淬火意味着存在一个隆起：大量的红盘是可以忽略不计的所有红移超过2~dex的恒星质量。然而，主要的淬火机制演变。在$z>2$，$M^*$上方静止星系的SMF主要由紧凑的球状体组成。在这个早期阶段的淬灭会破坏圆盘并产生致密的残余物，除非在更高红移的恒星形成祖细胞密度明显更高。在$1<z<2$，大多数新淬灭的星系都是具有显著中央隆起的盘。这表明，在这个时期的质量淬火开始从内部和保存磁盘。…
2016-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Velocity Dispersions and Dynamical Masses for a Large Sample of Quiescent Galaxies at z > 1: Improved Measures of the Growth in Mass and Size
我们给出了103个大质量星系的Keck LRIS光谱，红移为0.9 < z < 1.6。其中，56个是静态的高信噪比吸收线光谱，使我们能够确定强大的恒星速度色散的最大样本，但超过红移1。结合从哈勃太空望远镜深空图像中测量的有效半径，我们计算了动态质量，并解决了与0 < z < 2范围内静止星系令人困惑的尺寸增长相关的关键问题。我们研究恒星和动力学质量之间的关系在高红移，发现它密切遵循本地确定。我们还确认了本地建立的经验校准，使高红移速度色散估计光度的效用，我们确定其准确度为35%。为了解决最近的建议，祖偏见-最近淬火较大的星系的持续到来-可以在很大程度上解释静止星系的大小演变，我们研究了固定速度色散的增长，假设这个量在很大程度上不受合并历史的影响。我们证明，显着的尺寸和质量增长已明显发生在个别系统。将0 < z < 1.6时质量和尺寸增长之间的关系参数化为R \propto M^alpha，我们发现alpha = 1.6 +-0.3，与模拟小合并的理论预期一致。放松的假设，速度色散是不变的，我们研究增长假设一个恒定的星系速度色散排名。这种方法只适用于分布的大离散尾部，但产生了α = 1.4 +-0.2的一致增长率。这两种方法都证实了单靠祖先偏差不足以解释我们的新观测结果，静止星系的大小和恒星质量都在0 < z < 1.6以上增长。
2014-03-12 astro-ph.CO
Nature of H-alpha selected galaxies at z>2. II. Clumpy galaxies and compact star-forming galaxies
我们在SXDF-UDS-CANDELS场中给出了109个z>2的Hα选择星系的形态特征。利用哈勃太空望远镜获得的高分辨率光学/近红外图像，我们识别出Hα发射体（HAE）内的巨大团块。我们发现，至少有41%的样本显示在底层磁盘的clueries结构。星系团的颜色梯度通常表现为靠近银河系中心的星系团比外围区域的星系团更红。红团星系的中红外探测和Hα辐射的空间分布表明，尘埃星形成活动可能发生在核红团中。通过星系团迁移向星系核凸起部分提供气体是产生这种尘埃状恒星形成星系团并在局部早型星系中形成大质量星系核凸起的最有力的物理过程之一。它们会在后来变成巨大的静止星系，仅仅是因为消耗或喷出了剩余的气体。此外，虽然大多数的HAE扩展磁盘，我们观察到两个大规模的，紧凑的HAE，其恒星表面密度显着较高。它们很可能是z=1.5-2.0的大质量致密静止星系的直接祖先。我们设计了两条大质量静止星系的演化路径，以解释静止星系从z~2到z=0的尺寸增长和数密度增加。
2013-11-18 astro-ph.CO
StAGE: Stellar Archaeology-driven Galaxy Evolution II. Binary Black Hole Mergers in Quiescent Galaxies and their Star-forming Progenitors
SISSA（斯issa国际高等研究院）；INFN-Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU（理论物理学前沿研究所）；INAF-IRA（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；Univ. Heidelberg（海德堡大学）；Univ. of Trento（特伦托大学）；INAF-OAR（意大利国家天体物理研究所阿斯科利山天文台）
本文应用恒星考古学驱动的星系演化框架StAGE，研究宁静星系及其前身中的双黑洞并合率与引力波背景，发现其贡献可观但与LVK观测存在张力，并预测随机背景可被未来探测器探测。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large Scale Structures in the CANDELS Fields: The Role of the Environment in Star Formation Activity
我们提出了一个强大的方法，加权冯米塞斯核密度估计，随着边界校正重建星系的数量密度场。我们将这种方法应用于星系亮度比$\rm HST/F160w\le 26$ AB等在红移范围的$0.4\leq z \leq 5$在五个坎德尔领域（GOODS-N，GOODS-S，EGS，UDS和COSMOS）。然后，我们使用这些测量来探索星系的恒星形成活动的环境依赖性。我们发现了强有力的证据，环境淬火的大规模星系（$\rm M \gtrsim 10^{11} \rm {M}_\odot$）的$z\sim 3.5$，这样一个过密的环境主机$\gtrsim 20\%$更大的静态星系相比，一个欠密的区域。我们还发现，环境淬火效率与恒星质量的增长，并达到$\sim 60\%$的大质量星系在$z\sim 0.5$。对于低质量星系（$\rm M \lesssim 10^{10} \rm {M}_\odot$），在低和中等红移（$z\lesssim 1.2$）时，环境猝灭也比恒星质量猝灭更有效。我们的研究结果完全同意“过度消耗”淬火模型，其中冷气体吸积（宇宙饥饿）的终止发生在过密的环境中，星系开始消耗其剩余的气体储存在耗尽时间。耗尽时间依赖于恒星质量，可以解释环境猝灭效率随恒星质量的演化。
2019-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Progenitors of the Compact Early-Type Galaxies at High-Redshift
我们使用GOODS和CANDELS图像来识别z~1.6的大质量（log M > 10 Msun）致密“早期型”星系（ETGs）的祖先。由于合并和吸积增加了星系中恒星成分的大小，如果祖先是已知的恒星形成星系，那么它们本身必须是紧凑的。我们选择的候选祖先紧凑莱曼break星系在z~3的基础上，他们的质量，SFR和中央恒星密度，并发现这些占很大一部分，可能是所有的，紧凑ETG在z~1.6。我们发现，候选者的平均远紫外SED比非候选者的红，但光学和中红外SED是相同的，这意味着候选者的红紫外与较大的尘埃遮蔽不一致，与更进化（老化）的恒星形成一致。这与其他证据一致，即紧凑性是高红移大质量星系中被动性的敏感预测因子。我们还发现，紧凑型ETG和它们的候选祖先的光分布不显示任何扩展的“晕”周围的紧凑的“核心”，无论是在个人的图像和堆栈。我们认为，这通常是不一致的合并残留物的形态，即使气体丰富，预测的N体模拟。这表明致密的ETG是通过高度耗散的，主要是气体吸积的单位形成的，这些单位的恒星成分非常小，在HST图像中未被检测到，它们的恒星质量在原位组装，并且它们在z~1.6的观测时代之前没有经历过任何主要的合并。
2013-10-14 astro-ph.CO
LARgE Survey -- II. The Dark Matter Halos and the Progenitors and Descendants of Ultra-Massive Passive Galaxies at Cosmic Noon
我们使用一个27.6度$^2$巡天来测量$gzK_s$选择的静止星系在$z\sim1.6$的聚集，重点是超大质量的静止星系。我们发现，$z\sim1.6$超大质量被动演化星系（UMPEGs），其中有$K_s(AB)<19.75$（恒星质量的$M_{stars}$ $>\sim 10^{11.4}M_{\odot}$和平均$<$ $M_{stars}$ $>$ = $10^{11.5}M_{\odot}$），集群比任何其他已知的星系人口在高红移。将它们的相关长度$r_0 = 29.77 \pm 2.75$ $ h^{-1}$ Mpc与Millennium XXL N体模拟中的暗物质晕集群进行比较，表明这些$z\sim1.6$ UMPEG存在于质量为$M_{h}\sim10^{14.1}h^{-1}M_{\odot}$的暗物质晕中。这种非常巨大的$z\sim1.6$晕与PDMATHAMY大质量星系团的祖先有关，如室女座和后发座星系团。考虑到它们极端的恒星质量和缺乏具有可比质量的同伴，我们推测这些UMPEG可能是它们（原）星系团的已经淬火的中心大质量星系。我们的结论是，只有少量的进一步增长，在他们的恒星质量，$z\sim1.6$ UMPEG可能是一些大质量的中央星系的祖先，今天的大质量星系团观察到已经非常巨大，静止的宇宙恒星形成的高峰期附近。
2020-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for a correlation between the sizes of quiescent galaxies and local environment to z ~ 2
我们提出的证据表明，在红移范围1 < z < 2的静止人口的星系大小和环境之间有很强的关系。环境是使用投影星系过密度测量的，规模为400千秒差距，由UKIDSS超深巡天（UDS）的约96，000个K波段选定星系确定。大小是根据地基K波段成像确定的，使用UDS场中心的天基CANDELS HST观测进行校准，光度红移和恒星质量来自11波段光度拟合。从由此产生的大小-质量关系，我们确认，在给定的恒星质量的静止星系通常是约50%，小于目前相比，在z ~ 1.4。然而，在一个给定的时代，我们发现，在密度较大的环境中，被动星系在给定的恒星质量下平均要大得多。z > 1处最大质量的静止星系（M_stellar > 2 x 10^11 M_sun）在最高密度环境中通常比在最低密度环境中大50%。使用蒙特卡罗模拟，我们拒绝了零假设的大小质量关系是独立的环境在一个显着性> 4.8西格玛的红移范围1 < z < 2。相比之下，对于恒星形成星系来说，大小和环境之间关系的证据要弱得多。
2013-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
On Sizes, Kinematics, M/L Gradients, and Light Profiles of Massive Compact Galaxies at z~2
我们提出了一个详细的分析结构和解决恒星星族的模拟合并残留物，并比较它们在z ~ 2的紧凑的静止星系的观测。我们发现主合并是产生~ 10^11 Msun和~ 1 kpc大小系统的可行机制，前提是最终合并时的气体分数很高（~ 40%），并且祖星系是致密的恒星形成星系，正如在高红移时所预期的那样。它们的积分光谱能量分布和速度色散与观测结果吻合得很好，它们在（v_{maj} /sigma，椭圆率）图中的位置跟踪了低红移早型星系分布的上包络。模拟合并残留物显示时间和视线依赖的M/L比梯度，从径向依赖的恒星年龄，恒星金属丰度和灭绝的叠加结果。在静止残余相，静止帧V波段光的有效半径与质量表面密度的有效半径的中值比约为2。这通常由负颜色梯度（即，红色核心），我们期望其与系统的集成颜色相关。最后，模拟结果与观测结果的表面亮度剖面形状不同。模拟的残骸通常与高（n >> 4）的Sersic指数最佳拟合，而观测到的z ~ 2处的静止星系往往不那么尖（中值n ~ 2.3）。可能需要限制祖先中的早期恒星形成，以防止模拟的合并残余物具有伸展的翅膀。
2010-08-24 astro-ph.CO
On energetics and progenitors of Odd Radio Circles: A causal connection with tidal disruption of stars?
奇射电圈（Odd Radio Circles）是最近发现的边缘明亮、表面亮度较低的圆形射电源。其起源的祖先和天体物理过程目前仍有争议。有些ORC没有宿主，有些似乎在遥远的静止星系中。有两种合理的解释认为，ORC是附近的超新星遗迹，在本星系群的群内介质中大小为几百秒差距，或者是在遥远星系周围几百千秒差距范围内的冲击晕。据估计，产生几百千秒差距大小的ORC所需的输入冲击能量在$10^{55} - 10^{59}$ erg的范围内。它示出在这里，在未绑定的碎片喷射从多个（$10^{5} - 10^{9}$）超过$\sim100$百万年周期的中央大质量黑洞的潮汐破裂事件的累积能量可以满足所需的能量，以产生周围的一些星系，最近经历了合并的ORC。潜在的主机的ORC被确定为丰富的后恒星爆发星系在中间的红移有巨大的黑洞。静止星系周围的ORC和潮汐分裂之间的因果关系可能会发现支持在观测到的主导地位的潮汐分裂事件后星爆星系。
2022-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
JKCS041: a Coma cluster progenitor at z=1.803
利用深双色近红外HST成像和无偏棱镜光谱，我们提出了一个详细的研究z=1.803 JKCS 041集群。独特的是，对于一个高红移星系团，我们使用四种不同的技术，根据X射线温度，X射线光度和集群丰富度确认了太阳单位的质量$\log M=14.2$。因此JKCS 041是像后发座星系团这样的本地系统的祖先。我们丰富的数据集和14个经光谱确认的红色序列星系的丰富数量使我们能够以前所未有的细节探索该系统过去的恒星形成历史。值得注意的是，我们发现一个突出的红色序列低至恒星质量低至$\log M=9.8$，对应的质量范围为2 dex。这些静止的星系集中在星系团中心，核心半径为330千秒差距。蓝色的成员很少，避开了集群中心。因此，在JKCS 041中，淬灭在很大程度上是在10 Gyr的回顾时间内完成的，我们可以通过对单个星系进行光谱测年来限制这种情况发生的时代。大多数星系在观测之前都熄灭了1.1 Gyr。质量较小的静止星系相对较年轻，对应于每质量dex的年龄减少6.5亿年，但在固定质量下的年龄分散仅为3.8亿年（在$\log M=11$）。在我们的不确定性范围内，JKCS 041中静止星系的大小-质量关系与本星系团的观测结果是一致的。将我们对JKCS 041星系团的观测数据与41个低红移星系团的观测数据进行比较，发现在过去的10 Gyr里，红序星系的质量函数的形式几乎没有发生变化，无论是在暗端斜…
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
VLT/X-Shooter Near-Infrared Spectroscopy and HST Imaging of Gravitationally-Lensed z~2 Compact Quiescent Galaxies
z~2的静止大质量星系被认为是现今大质量椭圆星系的祖先。观察发现它们非常紧凑。到目前为止，通过光谱测量来确定恒星年龄、恒星形成速率和尘埃性质只适用于最明亮和质量最大的样本（~3x M*）。在这里，我们提出了一个光谱研究的两个近红外选定的星系，这是接近的特征恒星质量M*（~ 0.9 × M* 和~ 1.3 × M*），其观测亮度已被提高的引力透镜效应。我们测量了这两个星系的红移为z=1.71 \pm 0.02和z=2.15 \pm 0.01。通过拟合恒星星族合成模型，我们确定了它们的年龄分别为2.4^{+0.8}-0.6} Gyr和1.7 \pm 0.3 Gyr，这意味着这两个星系比其他研究中大多数静止的z~2星系具有更高的质光比。我们没有发现直接的证据，积极的恒星形成或活动星系核活动的两个星系中的任何一个，基于未检测到的发射线。根据得到的红移值和恒星年龄，我们估计形成红移分别为z=4.3^{+3.4}_{-1.2}和z=4.3^{+1.0}_{-0.6}。我们使用增加的空间分辨率，由于引力透镜推导约束的形态。对这两个星系的去透镜图像拟合Sersic轮廓证实了它们的紧凑性，其中一个是类球体，另一个在光谱导出的红移z~2处首次证实了被动透镜星系。
2013-09-07 astro-ph.CO
The size-star formation relation of massive galaxies at 1.5<z<2.5
我们从CDFS的FIREWORKS UV-IR星表中选取了225个1.5<z<2.5的大质量（M > 5 x 10^10 Msun）星系的完整样本，研究了它们的大小与恒星形成活动之间的关系。基于恒星星族合成模型与观测到的静止框架UV-NIR SEDs和独立的MIPS 24微米观测结果的拟合，65%的星系处于活跃的恒星形成状态，而35%处于静止状态。使用大小来自2D表面亮度轮廓适合高分辨率（FWHM_{PSF} ~0.45 arcsec）地基ISAAC数据，我们确认和改进的意义之间的关系恒星形成活动和紧凑性发现在以前的研究中，使用一个大的，完整的质量有限的样本。在z~2处，大质量静止星系明显小于大质量恒星形成星系，并且比本地宇宙中类似质量的星系小0.34+/-0.02。13%的静止星系在ISAAC的数据中无法分辨，对应的大小小于1 kpc，比当地类似质量的星系小5倍以上。静止的星系跨越一个Kormendy的关系，与当地早期类型的关系相比，被转移到更小的尺寸和更明亮的表面亮度，是不兼容的被动演化。静止星系的祖先在z~3-4处可能主要是高度集中的强烈的核恒星爆发，而z~2处的恒星形成星系则主要是分散的恒星形成。
2009-09-03 astro-ph.CO
Exploring the chemical link between local ellipticals and their high-redshift progenitors
我们目前的凯克/MOSFIRE K带光谱的第一个质量选择的星系样本在$z\sim2.3$。目标是从3D-HST财政部调查中选择的。这六个星系的平均[NII] $λ$ 6584/H $α$比值为$0.27\pm0.01$，标准差为0.05。这个平均值与相同质量的紫外选择星系的平均值相似。从[NII]/H $α$比率推断的平均气相氧丰度取决于校准方法，并且范围从{Pettini} & {Pagel}（2004）校准的12+log（O/H）$_{gas}=8.57$到{Maiolino} {et~al.}的12+log（O/H）$_{gas}= 8.87$。（2008）校准。对具有相同数密度的邻近静止星系的恒星氧丰度的测量表明12+log（O/H）$_{stars}= 8.95$，类似于$z\sim2.3$星系的气相丰度，如果{Maiolino} {et~al.}（2008）使用校准。这表明这些高红移的恒星形成星系可能是今天大质量早期星系的祖先。主要的不确定性是气相氧丰度的绝对校准和$z\sim2.3$样本的不完整性：检测到H $α$的星系往往比没有检测到H $α$的星系更大，并且具有更高的恒星形成率，我们可能仍然错过了大多数尘埃遮蔽的祖先。
2013-10-25 astro-ph.CO
Old Universe, Young SNe Ia: A Statistical Analysis of Type Ia Supernova Progenitor Age from 6,983 TITAN Host Galaxies, and Implications for Cosmology
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Boston University（波士顿大学）；University of Hawai’i（夏威夷大学）
研究通过分析6983个TITAN宿主星系的前身年龄，发现其平均年龄为3.5Gyr，显著低于强演化模型预测，且与宇宙学参数推断相关，但未发现未建模的系统性偏差。
2026-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Satellite Quenching and Galactic Conformity at 0.3 < z < 2.5
我们测量恒星质量$\log(M_{\mathrm{cen}}/M_{\odot})>10.5$在$0.3<z<2.5$的恒星形成和静止的中央星系周围的卫星的静止分数和淬火效率的演变。我们结合成像从三个深近红外选择调查（ZFOURGE/CANDELS，UDS和UltraVISTA），这使我们能够选择一个恒星质量的完整样本的卫星与$\log(M_{\mathrm{sat}}/M_{\odot})>9.3$。恒星形成和静止的中央星系的恒星质量在所有的红移相匹配的场星系相比，有较高的静止分数。我们还观察到“银河系一致性”：与恒星形成中心周围的卫星相比，静止中心周围的卫星更有可能被淬灭。在我们的样本中，对于$0.6<z<1.6$，该一致性信号在$\gtrsim3σ$处显著，而在$0.3<z<0.6$和$1.6<z<2.5$处仅弱显著。因此，一致性（因此卫星淬火）已经存在了宇宙年龄的很大一部分。卫星猝灭效率随着中心恒星质量的增加而增加，但似乎并不依赖于卫星的恒星质量到我们样品的质量极限。当我们比较恒星质量比静止中心高0.2 dex的恒星形成中心的卫星猝灭效率时（这应该解释晕质量的任何差异），一致性信号降低，但在$0.6<z<0.9$仍然具有统计学意义。这是证据表明，卫星淬火是连接到恒星形成的性质，以及中央的质量晕。我们讨论的物理效应，可能有助于星系的一致性，并强调，他们必须允许继续恒星形成的中…
2015-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Relation Between Compact, Quiescent High Redshift Galaxies and Massive Nearby Elliptical Galaxies: Evidence for Hierarchical, Inside-Out Growth
最近的研究表明，在高红移的大质量静止星系比现在同样质量的星系要紧凑得多。在这里，我们比较径向恒星密度分布和数量密度的样本的大质量星系在z ~ 2.3附近的大质量椭圆星系。我们证实了在有效半径rho（<r_e）范围内z ~ 2.3星系的平均恒星密度比相同质量的局域椭圆星系高两个数量级。然而，我们还发现，在1 kpc的恒定物理半径rho（<1 kpc）内测量的密度仅高出2-3倍。这表明，由内而外的增长方案是合理的，其中紧凑的高红移星系构成了附近正常椭圆星系的中心。紧凑的星系是常见的高红移，这使我们能够进一步限制他们的演化，要求其后代的数量密度不超过由z=0星系质量函数施加的约束。我们推断，尺寸增长必须是有效的，即（r_{1+2} /r_1）~（M_{1+2} /M_1）^[2]。在一个简单的模型中，质量约为10^11 M太阳的致密星系主要通过较小的合并生长，产生的后代星系的大小、恒星密度和数密度与本宇宙中质量为2-3 × 10^11 M太阳的椭圆星系的大小、恒星密度和数密度近似。我们注意到，这个模型还预测了M_BH - sigma关系的演化，使得椭圆星系的祖先在固定速度色散下具有较低的黑洞质量。主要的观测不确定性是从光到质量的转换;需要测量运动学来校准高红移星系的质量和恒星密度。
2009-03-19 astro-ph.CO
Observational evidence of a slow downfall of star formation efficiency in massive galaxies during the last 10 Gyr
本文研究了SFR-M * 关系的斜率与质量相关的原因，即所谓的恒星形成星系的"主序星"，并讨论了它对形成大质量星系的恒星形成历史的物理过程的影响。我们使用的CANDELS近红外成像从哈勃太空望远镜进行膨胀到磁盘的遥远星系的分解和测量的第一次在z = 1的SFR-Mdisk关系的斜率。我们发现，这种关系非常密切地遵循SFR-M * 相关的形状，在高质量端仍然有明显的平坦化。这显然是排除，至少在z = 1，长期增长的恒星形成星系的静态隆起的主要驱动力的斜率变化的主要序列。然后，通过叠加CANDELS场中的Herschel数据，我们估计了SFR-M * 关系上不同位置的总气体质量和恒星形成效率。我们发现，在大质量星系（M *> 5e10 Msun）中观察到的相对较低的SFR是由恒星形成效率降低引起的，与较低恒星质量星系相比，降低了3倍，而不是由气体含量减少引起的。最低质量的趋势可能与原子气体对分子气体的主导地位有关。我们认为，这种依赖于恒星质量的超临界流体能解释自z = 1.5以来主序星斜率的变化，因此超过70%的哈勃时间。SFE的下降发生在局部宇宙中较低的质量（M *> 2e10 Msun），并且在z = 2时不存在。总而言之，这为大质量主序星星系中恒星形成效率的缓慢下降提供了证据。由此产生的恒星形成的损失被认为是从z = 2开始上升，达到一个相当的水平，由z = 1的静态人口的质量增…
2016-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relating galaxies across different redshift to study galaxy evolution
我们提出了一个利用晕-星系联系的一般框架，以统计的方式将观测到的不同红移的星系联系起来，并利用这种联系来推断星系种群的红移演化。基于流体动力学模拟的实验表明，该方法可以精确地恢复到$z\sim 3$的恒星质量聚集历史，对于当前的恒星形成和静止星系，可以精确到$10^{10}h^{-1}M_{\odot}$ .应用该方法的观测数据表明，恒星质量演化的星系的主要祖先强烈依赖于后代的属性，如恒星质量，晕质量，和恒星形成状态。目前，由低质量星系团/晕组成的星系团自$z\sim 1.8$以来，其恒星质量的增长速度是大质量星系团组成的星系团的$\sim 2.5$倍。这种对宿主晕质量的依赖对于具有类似恒星形成状态的后代星系来说变得弱得多。自$z\sim 1.8$以来，恒星形成星系的生长速度比静止星系快2-4倍。TNG和EAGLE模拟都过度预测了$z>1$的恒星质量，特别是对于低质量的后代。
2023-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spheroidal post-mergers in the local Universe
星系合并是标准等级星系形成范例的一个基本方面。最近，银河动物园项目通过对整个SDSS光谱样本的直接目视检查，编制了一个包含3373个合并的大型同质目录。我们探讨了一个子集的星系从这个目录是球状的“合并后”（SPM）-其中一个单一的残余物是在合并后的最后阶段的放松，并显示出证据占主导地位的隆起，使他们似是而非的早期类型的星系的祖先。我们的研究结果表明，SPM有蓝色的颜色比一般的早期型星系人口可能是由于合并引起的恒星形成。使用光发射线比的分析表明，我们的SPM中有20个表现出LINER或Seyfert样的活动（68%），而其余10个星系被归类为恒星形成（16%）或静止（16%）。与Darg等人在正在进行的合并中的发射线活动的比较表明，活动星系核的分数在合并后上升，这表明活动星系核相可能只在合并过程的最后阶段才占主导地位。SPM的光学颜色和它们的祖先的合理质量比表明，虽然少数与两个早期星系之间的主要合并一致，但绝大多数是主要合并的残余物，其中至少有一个祖先是晚期星系。
2011-11-18 astro-ph.CO
The Fundamental Plane of massive quiescent galaxies out to z~2
早型星系的基本面（Fundamental Plane，简称FP）与星系的有效半径、速度色散和表面亮度有关，长期以来被认为是分析星系结构和演化的独特工具。随着遥远的静止星系的发现和高灵敏度近红外光谱仪的引入，现在有可能探索FP到z~2。本文利用大质量静止星系（$M_{*}>10^{11} M_{\odot}$）的运动学测量研究了FP到z~2的演化。我们找到了初步的证据，存在一个FP到z~2。然而，FP的散射从z~0增加到z~2，即使考虑到在更高的红移处更大的测量不确定性。我们发现零点从z~2到z~0有一个很强的演化：$Δ\log_{10}M/L_g\propto(-0.49\pm0.03)~z$ .为了评估我们的光谱样本是否代表早期类型的星系人口在所有的红移，我们比较他们的休息帧g-z颜色与那些从一个更大的质量完整的样本静止星系。在z>1处，我们发现光谱样品更蓝。我们使用颜色偏移来估计质光比（M/L）校正。修正后隐含的FP零点演变明显更小：$Δ\log_{10}M/L_g\propto(-0.39\pm 0.02)~z$。这是一致的一个明显的形成红移的$z_{\rm{form}}=6.62^{+3.19}_{-1.44}$为基础的人口，忽略了祖偏见的影响。在z~2处需要更完整的光谱样品以适当地测量来自FP演变的M/L演变。
2014-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evolution of Half-Mass Radii and Color Gradients for Young and Old Quiescent Galaxies at $0.5 < z < 3$ with JWST/PRIMER
本文基于 JWST/PRIMER 多波段成像比较 455 个宁静星系的半光与半质量半径，发现中等质量年轻与年老星系尺寸一致，尺寸增长源于前身星偏差和次并合。
2025-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Mass Function of Active and Quiescent Galaxies via the Continuity Equation
建立了星系质量含量的连续性方程，并利用该方程导出了红移范围$z\sim 0-8$内活动星系和静止星系的质量函数。连续性方程需要两个具体的观测数据：（一）根据最新的紫外线+远红外线/亚毫米/射电测量确定的恒星形成率函数;（二）单个星系的平均恒星形成历史，对盘状和球状体有不同的规定。连续性方程还包括一个源项，考虑到（干）合并，根据最近的数值模拟和观测一致。由连续性方程导出的恒星质量函数与晕质量函数和SFR函数耦合，通过丰度匹配技术得到恒星形成效率和恒星形成星系的主要序列。结果表明，所得到的活动星系和静止星系的恒星质量函数、星系主序和恒星形成效率与目前的观测结果非常一致;与数据的比较还允许强有力地约束大质量星系的恒星形成和静止的特征时间尺度，它们的祖先的恒星形成历史，以及由原位恒星形成所增加的恒星质量与外部合并事件所贡献的恒星质量。的连续性方程产生的定量结果，必须遵守详细的物理模型，可以提供一个基础，以改善（子网格）的物理配方实施的理论方法和数值模拟，并可以提供一个基准预测未来的观测与多波段覆盖，因为它将成为常规实现的时代JWST。
2017-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST/WFC3 Confirmation of the Inside-Out Growth of Massive Galaxies at 0<z<2 and Identification of their Star Forming Progenitors at z~3
我们研究了大质量星系的结构演化，通过将祖先星系和后代星系联系在一个常数累积数密度nc = 1.4 × 10 ^{-4} Mpc^{-3}到z~3上。通过将Sersic曲线拟合到高分辨率CANDELS HST WFC 3 J_{125}和H_{160}成像（在UKIDSS-UDS中1<z<3）以及ACS I_{814}成像（在COSMOS中0.25<z<1）来测量结构参数。在一个给定的红移，我们选择的HST波段，最密切的采样一个共同的休息帧波长，以尽量减少星系中的颜色梯度的系统。当n c固定时，星系的恒星质量从z~3到z~0增长~3倍。星系的大小演化是复杂的：星系的大小从z~3到z~2大致保持不变，然后迅速增长到较低的红移。表面质量密度分布的演变表明，在r<2 kpc时，大部分质量在z~2时就位，并且大部分新的质量增长发生在更大的半径处。这种由内而外的质量增长是导致后代向低红移方向发展的更大尺寸和更高的Sersic指数的原因。在z<2时，有效半径随恒星质量的变化为r_e M^{2.0}，这与发现无耗散小合并是尺寸演化的关键驱动力的情景一致。z~3处的祖先星可能是r_e~ 2kpc的恒星形成盘，这是由于它们的Sersic指数低（n~1），中轴比b/a低（0.52），在U-V-V-J图上位于恒星形成区。到z~1.5时，许多这些恒星形成盘消失了，产生了紧凑的静止星系。朝向较低的红移，这些星…
2013-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The FourStar Galaxy Evolution Survey (ZFOURGE): ultraviolet to far-infrared catalogs, medium-bandwidth photometric redshifts with improved accuracy, stellar masses, and confirmation of quiescent galaxies to z~3.5
FourStar星系演化巡天（ZFOURGE）是一个45晚的遗产计划，使用麦哲伦号上的FourStar近红外相机，是迄今为止最敏感的巡天之一。ZFOURGE涵盖了宇宙领域CDFS、COSMOS和UDS的全部$400\ \mathrm{arcmin}^2$，与CANDELS重叠。我们目前的光度计目录包括$>70,000$星系，从超深$K_s$波段探测图像（$25.5-26.5$ AB马格，$5σ$，总），$>80\%$完成$K_s<25.3-25.9$ AB。我们使用5个近红外中等带宽滤波器（$J_1,J_2,J_3,H_s,H_l$）以及在$1.05\ - 2.16\ μm$处的宽带$K_s$到在$\sim0.5$“处的$25-26$ AB。每个字段在$0.3-8\ μm$的$26-40$过滤器中都有辅助成像。我们得到光度红移和恒星的人口性质。与光谱红移的比较表明，光红移的不确定度为$σ_z={0.010,0.009}$，CDFS、COSMOS和UDS的不确定度为0.011。由于光谱样品往往偏向明亮和蓝色的来源，我们还检查了近距离星系对之间的光度红移差异，在$1<z<2.5$发现了$σ_{z,pairs}= 0.01-0.02$。我们量化了$σ_{z,pairs}$如何依赖于红移、星等、SED类型和FourStar介质带的包含。明亮的蓝色恒星形成星系的$σ_{z,pairs}$最小…
2016-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
No Evolution in the Half-mass Radius of Milky Way-type Galaxies over the Last 10 Gyr
由于新的观测数据，银河系（MW）成为焦点。在这里，我们揭示了新的MW的过去，通过研究MW的祖先，我们确定从河外调查的结构演变。具体来说，我们约束的恒星质量增长历史（SMGH）的MW有两种方法：（$i$）直接测量MW的恒星形成历史，和（$ii$）假设MW是一个典型的恒星形成星系，仍然是恒星形成的主序星。我们基于来自CANDELS/3D-HST数据的在$z=0.2-2.0$的这两个SMGH选择MW祖细胞。我们从恒星质量分布估计了结构参数（包括半质量半径$r_{50}$和Sérsic指数）。我们的关键发现是，在过去的10 Gyr中，MW星系的祖先在空间分辨尺度上自相似地生长，大约有一个恒定的半质量半径（$\sim2-3$ kpc），而它们的恒星质量增加了约1 dex，这意味着几乎没有从内到外的增长。我们发现，在$z=2.0$和$z=0.7$的红移之间，恒星质量的$20\%$半径（$r_{20}$）减小了$60\%$，而中心恒星质量密度（$Σ_1$）在同一时间内增加了1.3倍，Sérsic指数随$n\propto(1+z)^{-1.41\pm0.19}$变化。这与早期（$z>1$）厚盘的形成一致，随后形成了导致核心质量增加的酒吧。薄盘的形成和演化对整体半质量大小的影响很小。我们还表明，MW祖细胞的恒定大小的演变挑战半经验的方法和数值模拟。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The abundance of compact quiescent galaxies since z ~ 0.6
我们开始量化中等红移的静止大质量致密星系的数密度。我们使用CFHT赤道SDSS Stripe 82（CS 82）调查（约170平方英尺）基于i波段成像确定结构参数。度），利用约0.6“的精细中值视野。我们选择了红移范围为0.2<z 10的致密大质量（M > 5 × 10^10 M_sun）星系<0.6. The large volume sampled allows to decrease the effect of cosmic variance that has hampered the calculation of the number density for this enigmatic population in many previous studies. We undertake an exhaustive analysis in an effort to untangle the various findings inherent to the diverse definition of compactness present in the literature. We find that the absolute number of compact galaxies is very dependent on the adopted definition…
2017-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
A substantial population of massive quiescent galaxies at z~4 from ZFOURGE
我们报告了在四星星系演化巡天的静止坐标系光学到近红外颜色中，可能发现了大量恒星形成率（SFR）受到抑制的质量为M~10^11M_Sun的星系。观测到的光谱能量分布显示出明显的断裂，采样的一组近红外中等带宽的过滤器，导致严格限制的光度红移。拟合的恒星星族模型表明，巴尔末/4000 AA的断裂较大，恒星星族相对较老，恒星质量较大，SFR较低，比SFR的中位数为2.9+/-1.8 x 10^-11/yr。超深Herschel/PACS 100微米、160微米和Spitzer/MIPS 24微米数据显示，15/19（79%）星系没有尘埃遮蔽的SFR活动。两个远红外探测到的星系是模糊的类星体。将远红外未被探测到的星系叠加在一起，没有探测到，这与SED拟合一致，独立地表明，在z~4处，平均比SFR至少比典型的恒星形成星系小10倍。假设所有远红外未被探测到的星系确实是静止的，则体积密度为1.8+/-0.7 x 10^-5 Mpc ^-3，极限为log 10 M/M_Sun>10.6，比z = 2和z = 0.1时分别低10倍和80倍。它们在z~4大质量星系中所占的比例相当高（约35%），这表明即使在非常高的红移下，恒星形成的抑制也是有效的。考虑到平均恒星年龄为0.8Gyr，恒星质量为0.8x10^11M_Sun，这些星系可能在z =5之前就开始形成恒星，其SFR远远超过100M_Sun/yr，远…
2014-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
SN 2011hw: Helium-Rich Circumstellar Gas and the Luminous Blue Variable to Wolf-Rayet Transition in Supernova Progenitors
本文介绍了奇特的IIn/Ibn型超新星SN 2011 hw的光度学和光谱学。它的光变曲线显示出比正常SNeIbc更慢的衰减率，峰值绝对星等为-19.5等（未过滤），第二峰值为-18.3等（R）。SN 2011 hw的光谱与正常SN类型相比是不寻常的，最接近SNeIbn的光谱。我们的分析集中在比较SN 2011 hw和经过充分研究的Type Ibn SN 2006 jc上。虽然这两个SNe有许多重要的相似之处，但差异也很明显：与SN 2006 jc相比，SN 2011 hw具有较弱的HeI和CaII线和相对较强的H线，其光变曲线具有较高的光度和较慢的下降速率，与祖先的CSM相关的发射线较窄。人们可以用6000 K黑体和SN 2006 jc的光谱的相等贡献来再现SN 2011 hw的不寻常的连续形状。我们将这种发射成分和两个SNe之间的许多其他差异归因于SN 2011 hw中少量额外H的额外不透明度，类似于使SNeIIb不同于SNeIb的小H质量。CSM中较慢的速度和升高的H含量表明SN 2011 hw的祖先和Ofpe/WN 9恒星之间的联系，Ofpe/WN 9恒星在爆发之间的热静止阶段与LBV相关，并且是H-贫-但不是H-自由的经典Wolf-Rayet（WR）恒星。我们的结论是，SN 2011 hw和SN 2006 jc之间的相似性和差异，可以在很大程度上理解，如果他们的祖先在不同的…
2012-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
ADF22-WEB: Detection of a molecular gas reservoir in a massive quiescent galaxy located in a $z\approx3$ proto-cluster core
本文利用ALMA首次在z=3.09原星系团核心的宁静星系ADF22-QG1中直接探测到分子气体，测定其气体质量分数约14%，并结合恒星形成历史提出尘埃恒星形成星系为其前身、气体吸积停止及形态学熄灭共同导致其宁静化。
2025-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resolving the Discrepancy of Galaxy Merger Fraction Measurements at z ~ 0 - 3
我们使用UltraVISTA/COSMOS $Ks$ -波段选择的星表测量大质量星系的合并分数，并在HST/WFC 3 $H$ -波段选择更深，更高分辨率的3DHST+CANDELS星表，提供最大的质量完整的光度合并样本高达$z\sim3$。我们发现，选择合并使用的$H_{160}$带通量比导致合并分数增加红移，而选择合并使用恒星质量比导致减少红移的依赖。定义恒星质量比分别为1：1 - 4：1和4：1 - 10：1的主合并和次合并，结果表明在$z=0.1-2.5$期间，平均质量（log $(M_{\star}/M_{\odot}) \geqslant 10.8$）星系发生了$\sim$ 1主合并和$\lesssim$ 1次合并。如果我们使用$H$ -频带通量比选择，则可能存在额外的$\sim 0.5(0.3)$主（次）合并。观测到的主要合并量本身就足以解释观测到的超大质量（log $(M_{\star}/M_{\odot}) \geqslant 11.1$）星系的数密度演化。我们认为，这些非常巨大的星系可以把最大的$6\%$的恒星质量，除了主要和次要合并，使其数量密度的演变仍然与观测一致。观测到的大小合并的数量最多可以使一个巨大的静止星系的大小增加两倍。这种合并量足以使在$z>2$形成的致密静止星系位于$1σ$，低于一些工作中测量的恒星质量-尺寸关系的平均值（例如Newman et…
2014-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Morphology of galaxies with quiescent recent assembly history in a Lambda-CDM universe
标准的星盘形成假设是气体冷却并流入暗物质晕的中心，保持特定的角动量。重大的合并已被证明能够破坏或高度扰动盘组件。最近，被吸积形成星系的物质的排列被指出是决定星系形态的关键因素。然而，在一个分层的情况下，星系形成是一个复杂的过程，结合这些过程和其他非线性的方式，使星系形态的起源仍然是完全理解。我们的目标是探索不同形态的星系形成历史的差异，但最近的合并历史，以确定哪些机制发挥了重要作用。我们分析了当小合并可以被认为是相关的，以确定星系形态。我们还分别研究了圆盘和中心球分量的比角动量含量。我们使用了宇宙学流体动力学模拟，其中包括一个有效的，物理动机的超新星反馈，能够调节不同质量的晕中的恒星形成。我们分析了宇宙学模拟的15个星系样本的形态和形成历史。我们对选定的星系和它们的祖先系统进行了椭球盘分解。合并系统的角动量方向以及它们的相对质量进行了估计，以分析所发挥的作用的方向和次要的合并在确定的形态。我们发现，光盘形成的特定的角动量守恒按照经典的光盘形成模型。恒星中心椭球体的比角动量与暗物质晕角动量相关，并决定幂律。删节
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dramatic Size and Kinematic Evolution of Massive Early-Type Galaxies
[摘要]我们的目标是提供一个整体的看法，对典型的大小和运动学演化的大质量早期型星系（ETG），其中包括他们的高- $z$恒星形成的祖先，他们的高- $z$静止的同行，和他们的配置在本地宇宙。我们的研究涵盖了在ETG的宇宙演化中起相关作用的主要过程。它们的早期快速演化包括：位于宿主暗物质晕内部的低角动量气态重子的偏坍缩，气体的冷却、碎裂和下落，直至达到离心势垒所设定的半径;通过团块/气体向星系中心的迁移进一步快速压缩，在那里，强烈的尘埃笼罩下的恒星形成发生，大部分恒星质量积累;通过反馈过程从内部区域喷射大量气体，这导致恒星成分的急剧膨胀。在缓慢演化的后期，恒星星族的被动老化和干合并事件的质量增加发生。我们描述这些过程依赖于处方的启发，基本的物理参数和数值模拟，以获得新的分析估计的相关大小，时间尺度和运动学性质的个别星系沿其演变。然后，我们得到了作为星系质量和红移函数的定量结果，并将它们与最近观测到的关于半光尺寸$R_e$、自转速度和速度色散之间的比值$v/σ$的限制进行了比较（对于气体和恒星）和恒星成分的比角动量$j_\star$;我们发现在平均值和分散度方面与可用的多波段数据具有良好的一致性，对于局部ETG和它们的$z\sim 1-2$恒星形成和静止的祖先都是如此。
2018-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
