A massive, quiescent, population II galaxy at a redshift of 2.1
Mariska Kriek, Charlie Conroy, Pieter G. van Dokkum, Alice E. Shapley, Jieun Choi, Naveen A. Reddy, Brian Siana, Freeke van de Voort, Alison L. Coil, Bahram Mobasher
备注:
Published in Nature on 8 December 2016 (5 pages, 3 figures)
Unlike spiral galaxies such as the Milky Way, the majority of the stars in massive elliptical galaxies were formed in a short period early in the history of the Universe. The duration of this formation period can be measured using the ratio of magnesium to iron abundance ([Mg/Fe]), which reflects the relative enrichment by core-collapse and type Ia supernovae. For local galaxies, [Mg/Fe] probes the combined formation history of all stars currently in the galaxy, including younger and metal-poor stars that were added during late-time mergers. Therefore, to directly constrain the initial star-formation period, we must study galaxies at earlier epochs. The most distant galaxy for which [Mg/Fe] had previously been measured is at z~1.4, with [Mg/Fe]=0.45(+0.05,-0.19). A slightly earlier epoch (z~1.6) was probed by stacking the spectra of 24 massive quiescent galaxies, yielding an average [Mg/Fe] of 0.31+/-0.12. However, the relatively low S/N of the data and the use of index analysis techniques for both studies resulted in measurement errors that are too large to allow us to form strong conclusions. Deeper spectra at even earlier epochs in combination with analysis techniques based on full spectral fitting are required to precisely measure the abundance pattern shortly after the major star-forming phase (z>2). Here we report a measurement of [Mg/Fe] for a massive quiescent galaxy at z=2.1. With [Mg/Fe]=0.59+/-0.11, this galaxy is the most Mg-enhanced massive galaxy found so far, having twice the Mg enhancement of similar-mass galaxies today. The abundance pattern of the galaxy is consistent with enrichment exclusively by core-collapse supernovae and with a star-formation timescale of 0.1-0.5 Gyr - characteristics that are similar to population II stars in the Milky Way. With an average past SFR of 600-3000 Msol/yr, this galaxy was among the most vigorous star-forming galaxies in the Universe.
Quiescent Compact Galaxies at Intermediate Redshift in the COSMOS Field II. The Fundamental Plane of Massive Galaxies
我们研究了宇宙场中中等红移静止星系的表面亮度、速度色散和基本面$-$大小之间的关系。COSMOS样本由平均速度色散为$σ\sim 250$ km s $^{-1}$的$\sim150$大质量静止星系组成,红移在$0.2<z<0.8$之间。样本中超过一半的星系是紧凑的。COSMOS星系的表面亮度、速度色散和大小之间存在紧密的关系($\sim0.1$ dex散射)。在速度色散和大小的固定组合下,COSMOS星系比本地宇宙中的星系更亮。这些表面亮度偏移与静止坐标系的$g-z$颜色和$D_n4000$指数相关;蓝色星系和那些具有较小$D_n4000$指数的星系具有较大的偏移。星族合成模型表明,大质量的宇宙星系比本地宇宙中同样大质量的静止星系更年轻,因此更明亮。被动演化单独带来了巨大的紧凑的静止宇宙星系的本地基本平面在$z = 0$。因此,大质量致密静止星系自$z\sim1$以来的尺寸或速度色散演化受到在基本面观测到的小散射的限制。我们的结论是,在$z\lesssim1$的大规模紧凑的静止星系是不是一个特殊的一类对象,而是正常的静止星系人口的质量和大小分布的尾巴。
A Large Population of Massive Compact Post-Starburst Galaxies at z>1: Implications for the Size Evolution and Quenching Mechanism of Quiescent Galaxies
我们通过一个0<z<2的年轻和年老静止星系样本的数密度和结构演化来研究红色序列的增长。这些星系是从宇宙演化巡天(COSMOS)领域的NEWFIRM中带巡天(NMBS)中选出的。我们发现了大量的大质量年轻星系,这些星系在z>1时刚刚熄灭(“后星爆”),而在z<1时几乎不存在;它们的数密度在z=2时为5 x 10^{-5} Mpc^{-3},而在z=0.5时要小10倍。在z>1时,观测到的年轻和年老静止星系的数密度与一个简单的模型相一致,在这个模型中,所有年老静止星系都曾被认为是后星暴星系。我们发现,总体人口的静止星系有较小的尺寸和略长的形状在较高的红移,与其他最近的研究。有趣的是,最近在1<z<2处淬灭的星系并不比那些红移的老星系大,甚至可能更小。这一结果与静止星系的平均大小的演化主要是由较大的恒星形成星系的连续转变驱动的观点不一致:在这种情况下,最年轻的静止星系也是最大的。相反,合并或其他机制似乎需要解释从z=2到现在的静止星系的大小增长。
On the unique evolutionary mechanisms of massive quiescent galaxies in the epoch of reionisation
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);JWST Australia Data Centre [JADC], Swinburne Advanced Manufacturing and Design Centre [AMDC](JWST澳大利亚数据中心,斯威本先进制造与设计中心)
High Redshift Massive Quiescent Galaxies are as Flat as Star Forming Galaxies: The Flattening of Galaxies and the Correlation with Structural Properties in CANDELS/3D-HST
More connected, more active: galaxy clusters and groups at z~1 and the connection between their quiescent galaxy fractions and large-scale environments
高红移的星系团,不同于本地的星系团,显示出多样的恒星形成活动。然而,目前还不清楚是什么使一些高红移星团在恒星形成中保持活跃。为了解决这个问题,我们进行了多目标光谱(MOS)观测的226高红移(0.8 < z < 1.3)星系的星系团候选人及其周围地区。我们的光谱观察揭示了在z ~ 0.9和z ~ 1.3处的六至八个簇/群。红移的测量表明我们的光度红移测量的可靠性,这反过来又给出了可信度使用光度红移成员的分析大尺度结构(LSSs)。我们对每个星系团周围的大尺度环境(~10 Mpc)的调查揭示了LSS-高达~10 Mpc尺度的结构-围绕着许多,但不是全部,已确认的超密度和星系团候选者。我们研究了星系过密度中静止星系部分与其周围LSS之间的相关性,样本量更大,约为20个过密度,包括在0.6 < z < 0.9处通过光度测量选择的过密度。有趣的是,嵌入这些扩展的LSS中的星系过密度显示出比类似红移的孤立星系更低的静止星系比例(~ 20%)(静止星系比例为~ 50%)。此外,我们发现一个可能的迹象表明,集群/集团具有较高的静止星系分数更集中。基于这些结果,我们认为,LSS的主要水库的气体和恒星形成的星系,以保持星系团新鲜和扩大的大小在z ~ 1。
Where Giants Dwell: Probing the Environments of Early Massive Quiescent Galaxies
INAF - Astronomical Observatory of Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);Tianjin Normal University(天津师范大学);Institute for Physics, Laboratory for Galaxy Evolution, EPFL(洛桑联邦理工学院星系演化实验室)
Massive Quiescent Galaxies at z>3 in The Millennium Simulation Populated by A Semi-analytic Galaxy Formation Model
我们利用大体积暗物质千禧年模拟的统计能力,结合复杂的半解析星系形成模型,探索最近报道的$z=3.7$静止星系ZF-COSMOS-20115(ZF; Glazebrook et al. 2017)是否可以适应当前的星系形成模型。在我们的模型中,一群具有恒星质量和恒星形成速率与ZF相当的静止星系(QG)在红移$z<4$处自然出现。在Millennium模拟体积中,在红移$3.86$和$3.58$处分别有两个和五个ZF类似物。我们证明,虽然$z>3.5$质量QG是罕见的(约2%的星系具有类似的恒星质量),现有的AGN反馈模型实现的半解析星系形成模型可以成功地解释高红移QG的形成,因为它对它们的低红移同行.
Double Trouble: Two spectroscopically confirmed low-mass quiescent galaxies at z>5 in overdensities
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);DTU Space, Technical University of Denmark(丹麦技术大学DTU空间研究所);INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天文学研究所)
Dust temperature uncertainties hamper the inference of dust and molecular gas masses from the dust continuum emission of quiescent high-redshift galaxies
Structural evolution of quiescent galaxies at intermediate redshifts at UV and red rest-frame wavelengths
Saint Mary’s University(圣玛丽大学);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA)(中央研究院天文及天文物理研究所);Seoul National University(首尔大学);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台)
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
CLEAR II: Evidence for Early Formation of the Most Compact Quiescent Galaxies at High Redshift
星系中质量、形态、淬灭分数和形成历史之间的相关性的起源很难定义,主要是由于星系恒星形成历史的不确定性。恒星形成的历史,更好地约束高红移星系,观察更接近他们的形成和淬火时代。在这里,我们使用“非参数”的恒星形成的历史和嵌套的采样方法,以获得在$0.7<z<2.5$静止星系的形成和淬火时间尺度的约束。我们从CLEAR(CANDELS Lyman PDMATHAMN再电离发射)调查中模拟了深HST棱镜光谱和光度学。星系形成的红移,$z_{50}$(定义为它们形成50%恒星质量的点)的范围从$z_{50}\sim 2$(在观察到的时期之前不久)到$z_{50} \simeq 5-8$。\editone{We find that early formation redshifts are correlated with high stellar-mass surface densities, $\log Σ_1 / (M_\odot\ \mathrm{kpc}^{-2}) >$10.25, where $Σ_1$ is the stellar mass within 1~pkpc (proper kpc). Quiescent galaxies with the highest stellar-mass surface density, $\logΣ_1 / (M_\odot\ \mathr…
The Velocity Dispersion Function for Quiescent Galaxies in Nine Strong-Lensing Clusters
我们测量的中央恒星速度色散函数的静止星系在一组9个北星系团的红移范围$0.18 < z < 0.29$和强透镜弧在哈勃太空望远镜的图像。速度色散函数将星系与它们的暗物质晕直接联系起来。从密集的SDSS和MMT/Hectospec光谱,我们确定$231 - 479$光谱成员在每个集群。我们得出的物理性质的集群成员,包括红移,$D_{n}4000$,和中央恒星速度色散,我们包括一个表,这些测量3419集群成员。我们用$D_{n}4000 > 1.5$和$R_{200}$构造了静止星系的速度色散函数。与场速度色散函数相比,团速度色散函数在$σ\gtrsim 250 km s^{-1}$处都显示出过量。速度色散函数的斜率在大速度色散($σ> 160 km s^{-1}$)是陡峭的更大质量的集群,与集群光度函数观察到的趋势一致。在大于$R_{200}$的半径上具有大速度色散的星系的空间分布进一步强调了干合并在星系团组装过程中大质量星系团的生长中可能的主要作用。
Quiescent fractions in high-redshift galaxy groups reflect their hot-or-cold state of gas accretion
Université Paris-Saclay, CNRS, CEA(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,法国原子能和替代能源委员会);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦爾帕萊索大學物理研究所);Cosmic Dawn Center (DAWN)(黎明宇宙中心);DTU Space, Technical University of Denmark(丹麦技术大学空间研究所)