Massive and old quiescent galaxies at high redshift
高红移的大质量静止星系可以揭示早期星系质量聚集和恒星形成猝灭的过程。我们提出了一个跨帧的颜色-颜色图,旨在确定候选的静止星系从z=2.5到最高的红移,然后可以选择光谱的后续观测。COSMOS 2015星表的应用表明,在改进SED拟合的选择后,大质量老静止星系的数量超过了最先进的半解析模型的预测,指出需要改进在高红移时实施的猝灭机制。
2019-10-23 astro-ph.GA
The Environment of Massive Quiescent Compact Galaxies at $0.1<z<0.4$ in the COSMOS Field
我们利用安装在6.5米MMT上的Hectospec对COSMOS场中的红色($r-i>0.2$,$g-r>0.8$,$r<21.3$)星系进行了红移巡天,测量了中等红移的大质量致密静止星系的环境。$>90\%$完整的星等限制巡天包括1766个红星系的红移,其中$r < 20.8$覆盖了视场的中心平方度;本样本中的$65\%$是新的。我们根据静止帧$UVJ$颜色选择一个完整的幅度限制静态样本。当密度分布采样的规模为2百万秒差距大规模的紧凑星系栖息系统密度比父静止星系人口的地区。与致密星系具有相同恒星质量的非致密静止星系,其环境分布相似。因此,静态致密体的大规模性质解释了环境依赖性,并且似乎是其历史的基础。
2015-10-29 astro-ph.GA
Color gradients along the quiescent galaxy sequence: clues to quenching and structural growth
这封信研究了星系的大小、结构和颜色梯度是如何沿着静止序列变化的。我们的样本包括在$1.0\le z\le2.5$和$10.1 \le \log{M_*/M_\odot}\le11.6$在三个坎德尔领域的~400个静止星系。我们利用深多波段HST成像来获得准确的质量分布和颜色梯度,然后使用从静止帧UVJ颜色的经验校准来估计星系年龄。我们发现,与以前的结果相反,在固定的恒星质量下,最年轻的静止星系并不比较老的静止星系小。这些“后星暴”星系只在半光半径处显得更小,因为它们具有系统性的更平坦的颜色梯度。静止星系中颜色梯度的强度是年龄的明显函数,较老的星系表现出更强的负颜色梯度(即,红色中心)。此外,我们还发现在恒星质量一定的情况下,中心质量表面密度$Σ_1$与年龄无关,对红移的依赖性很弱。这一发现意味着静止星系的中心质量分布不会随年龄而显着变化,但是,我们发现,老年静止星系有额外的质量在大半径。我们的研究结果支持这样的想法,即建立一个巨大的核心是一个必要的要求淬火超过$z=1$,并表明,后星暴星系是一个快速淬火过程,需要结构变化的结果。此外,我们观察到的颜色梯度和质量分布演化支持一种情况下,静止的星系通过微小的合并由内而外的增长。
2020-08-06 astro-ph.GA
Massive quiescent galaxies at $z\sim3$: a comparison of selection, stellar population and structural properties with simulation predictions
本文比较了z~2.7处大质量宁静星系在Magneticum、IllustrisTNG和GAEA模拟中的恒星种群与结构性质,发现UVJ选择存在高达60%的尘埃恒星形成星系污染和约30%的完备度损失,并揭示模拟宁静星系年龄偏老、角动量偏低等系统性差异。
2023-07-07 astro-ph.GA
Stellar Velocity Dispersion: Linking Quiescent Galaxies to their Dark Matter Halos
我们分析了Illustris-1流体动力学宇宙学模拟,探讨恒星的速度色散的静止星系作为观测探测的暗物质晕速度色散和质量。恒星的速度色散是成正比的暗物质晕速度色散的中心和卫星星系。中心星系的暗物质晕处于维里平衡,因此恒星速度色散也与暗物质晕质量成正比。这种比例性保持即使当一个视线孔径色散计算类似的观察。相反,在给定的恒星速度色散,卫星星系的暗物质晕质量小于维里平衡的预期。这种偏离维里平衡的现象可能是由于外暗物质晕的潮汐剥离。恒星速度色散对潮汐效应不敏感,反映了恒星速度色散与暗物质晕质量之间的相关性。视孔径恒星速度色散与暗物质晕质量之间存在着紧密的关系(<0.2 dex散射),这表明无论是中央星系还是卫星星系,暗物质晕质量都可以通过测量的恒星速度色散来估算。我们评估的影响,如果我们得到的关系是适用于一个统计系综治疗所有对象的中央星系。大部分(>2/3)的大质量静止星系是中心星系,推断的暗物质晕质量的系统不确定性<0.1 dex,从而简化了模拟结果对当前观测的应用。
2018-05-04 astro-ph.GA
AGN All the Way Down? AGN-like Line Ratios are Common In the Lowest-Mass Isolated Quiescent Galaxies
我们调查了已知存在于孤立环境中的最低质量静止星系($\mathrm{M^* = 10^{9.0-9.5} \ M_\odot}$ ;距离更大质量星系1.5 Mpc)。这个人口可能代表最低的恒星质量星系,其中内部反馈淬火星系范围内的恒星形成。我们目前的凯克/ESI长缝光谱的27个孤立的星系在这个制度:20个静止星系和7个恒星形成的星系。我们测量发射线强度作为半径的函数,并将星系的鲍德温菲利普斯Terlevich(BPT)图。值得注意的是,在我们的样本中,20个静止星系中有16个拥有类似活动星系核的中心线比。由于空间分辨率和信噪比较低,这些静止星系中只有5个被SDSS识别为类活动星系核。我们发现,在我们的样本中的许多静止的星系在整个非SF区域的BPT空间的空间扩展的发射。当只考虑中央1 $^{\prime\prime}$,我们确定了一个紧密的关系,从BPT恒星形成序列和宿主星系恒星年龄跟踪的$\mathrm{D_n4000}$,这样,较老的恒星年龄与较大的距离恒星形成的轨迹。我们的研究结果表明,硬电离辐射(活动星系核线比)的存在本质上是什么可能是最低质量的自猝灭星系的猝灭。
2019-02-04 astro-ph.GA
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
我们利用视轴比$q$研究了在所有5个CANDELS/3D-HST场中的$0.2<z<4.0$处星系的中值扁平。我们将样本分成红移,恒星质量,sérsic指数,大小和UVJ确定的恒星形成状态的箱,以发现中位数$q$($q_{med}$)最重要的驱动因素。$z<1$和$M_{*}>10^{11}M_{\odot}$的静止星系比质量较低的星系更圆,这与它们通过干合并显着增长的假设一致。在高红移的大质量静止星系变得更平坦,和在$2.5<z<3.5$的恒星形成大质量星系一样平坦,与通过直接转换或湿合并形成一致。我们发现,在静止的星系,与$q_{med}$和$M_{*}$,$z$和$r_{e}$的相关性驱动的演化在sérsic指数($n$),符合不断增长的积累较小的合并在较低的红移。有趣的是,$n$并没有在恒星形成星系中完全推动这些趋势。相反,在恒星形成的星系中,最强的预测$q$的是有效半径,在那里较大的星系更平坦。我们的研究结果表明,$q_{med}$是跟踪膨胀到总($B/T$)星系的比例,这将解释为什么较小/更大质量的恒星形成星系比他们的扩展/质量较小的类似物更圆,虽然目前还不清楚为什么sérsic指数与恒星形成星系的扁平化比静止星系更弱。
2019-01-07 astro-ph.GA
Rejuvenation in $z\sim0.8$ quiescent galaxies in LEGA-C
我们使用重建的恒星形成历史(SFHS)的静止星系在$z=0.6-1$在LEGA-C调查,以确定次级恒星形成的情节,经过最初的一段时间的平静,移动的星系回到恒星形成的主要序列(蓝色云)。$16\pm3$ \%的$z\sim0.8$静态人口经历了这样的复兴事件的红移范围$0.7<z<1.5$后,在达到静止在一些较早的时间。平均而言,这些星系首先在$z=1.2$中变得静止,而那些恢复活力的星系在持续$\sim0.7$ Gyr的第二次SF事件之前在$\sim1$ Gyr中保持静止。由于复兴而产生的恒星质量平均为星系恒星质量的10%,很少有增加超过2倍的情况。总体而言,再生事件仅贡献$\sim2$的总恒星质量在$z\sim0.8$静止星系的%,我们得出的结论是,再生是不是一个重要的演化通道时,考虑红色序列的增长。然而,我们的研究结果复杂的解释星系的人口在颜色空间中:复兴事件的星系往往位于所谓的“绿色山谷”,但他们的祖先是静止的$z\sim2$。
2019-05-18 astro-ph.GA
Nearly all Massive Quiescent Disk Galaxies have a Surprisingly Large Atomic Gas Reservoir
大于特征谢克特质量M*~10^10.6 M太阳的大质量星系群约占本宇宙恒星总质量的一半。这些大质量星系通常存在于热的暗物质晕中,其临界冲击加热质量约为10^12兆太阳,在那里,外部冷气体对这些星系的供应预计会受到抑制。当星系耗尽了它们的冷气库时,它们就会变得死气沉沉。因此,生活在热晕中的大质量静止星系通常被认为是缺乏气体的。根据SDSS、ALOFA、GASS和COLD GASS巡天的数据,我们发现,附近宇宙中绝大多数大质量、静止的中央盘星系都有大量的冷原子氢气,与恒星形成星系惊人地相似。恒星形成和静止的盘星系显示出相同的对称双喇叭HI光谱,表明类似的定期旋转HI磁盘。相对于它们的恒星形成对应物,大质量的静止中心盘星系是淬火的,因为它们的分子气体含量显着减少,尘埃含量较低,恒星形成效率较低。我们的发现揭示了一个新的图像,它清楚地展示了详细的恒星形成淬火过程中的大质量星系,并提供了一个严格的限制淬火的物理机制。
2019-10-04 astro-ph.GA
The SPLASH survey: Quiescent galaxies are more strongly clustered but are not necessarily located in high-density environments
我们使用SPLASH(Spitzer Large Area Survey with Hyper-Suprime-Cam)在COSMOS领域中的恒星质量选择星表,通过星系密度和聚类分析来研究直到$z \sim 2.5$的星系环境。静止星系的聚集强度超过恒星形成星系,这意味着静止星系优先位于更大质量的晕。当使用局部密度测量,我们发现一个明确的正静态分数-密度关系在$z < 1$,与早期的结果一致。然而,静态分数-密度关系在中等红移($1 < z < 1.5$)处与边缘显著性(<1.8 $σ$)相反,并被发现与尺度相关(1.6 $σ$)。在大规模密集环境中看到的静止星系的比例较低,如果被证实是真的,可能与这样一个事实有关,即恒星的形成可以更容易地通过冷流吸积维持在“大规模”高密度区域,防止星系永久淬火。最后,在$z > 1.5$,静止的分数取决于当地的密度,即使集群表明,静止的星系在更大质量的晕。我们认为,在高红移的典型晕大小低于$10^{13}$ $M_{\odot}$,在本质上的本地密度测量是如此不同,他们不跟踪晕质量。因此,我们的研究结果表明,在高红移宇宙中,晕质量可能是熄灭星系中恒星形成的关键,而不是传统测量的星系密度。
2015-12-28 astro-ph.GA
The Scaling of Stellar Mass and Central Stellar Velocity Dispersion for Quiescent galaxies at z < 0.7
我们研究恒星质量和中心恒星速度色散之间的关系-M-西格玛关系-在z<0.7的大质量静止星系。我们测量的本地关系从斯隆数字巡天和中间红移关系从史密森Hectospec透镜巡天。两个样本都是高度完整的(>85%),我们一致地测量了两个样本的恒星质量和速度色散。当M>10^10.3 M_solar时,M-σ关系及其散射与红移无关,σ ~ M^0.3。测量的M-西格玛关系的斜率是相同的总晕质量和暗物质晕速度色散之间的缩放N体模拟获得。这种一致性表明,大质量的静止星系是维里化系统,其中中央暗物质浓度要么是恒星质量的一个常数,要么可以忽略不计。星系总质量(恒星+暗物质)与中心恒星速度色散之间的关系与观测到的星系团总质量与星系团成员速度色散之间的关系是一致的。这一结果表明,中心恒星的速度色散是直接成正比的暗物质晕的速度色散。因此,中心恒星速度色散是一个基本的,直接观察到的星系的属性,可以鲁棒地连接星系的暗物质晕在N体模拟。为了在Lambda-CDM的背景下进一步解释结果,在高分辨率宇宙流体动力学模拟中分析恒星粒子的速度色散与表征其暗物质晕的速度色散之间的关系将是有用的。
2016-10-17 astro-ph.GA
Nitrogen-to-Oxygen Abundance Ratio Variation In Quiescent Galaxies
首次建立了一种利用光学发射谱线对静止星系进行气相丰度模式刻度的方法。静止星系有温暖的电离气体,显示出类似于低电离核发射线区(LINER)的线比。这种气体的电离机制仍然是一个未解之谜。尽管在电离机制的不确定性,我们认为,我们仍然可以推断某些气相丰度模式的第一性原理。我们表明,在N/O丰度的相对趋势仍然可以可靠地测量的基础上[NII] 6548,6583/[OII] 3726,3729和电子温度的直接测量。我们构建了一个独立于消光校正的复合直接温度示踪剂,通过组合[OII] 3726,3729/[OII] 7320,7330和[SII] 6716,6730/[SII] 4068,4076并抵消消光效应,因为这些涉及静止星系中最快检测到的极光线。通过理论建模,我们建立了基于[NII]/[OII]和温度示踪剂的N/O标定。我们将这种技术应用于附近宇宙中的静止星系,发现它们的N/O比从17百分位数到83百分位数的整个分布范围为0.35 dex。这些测量可以揭示出在静止星系的温暖电离气体的化学富集历史。
2018-08-08 astro-ph.GA
The Fundamental Plane of Massive Quiescent Galaxies at z~2
我们研究的基本面(FP)和质量-光比($M/L$)的标度关系,使用最大的样本大规模的静止星系在$1.5<z<2.5$日期。利用COSMOS观测到的$19$ $UVJ$静止星系,结合$Hubble$ $Space$ $Telescope$ $(HST)$ $H_{F160W}$静止坐标系光学尺寸和X射线吸收线测量的恒星速度色散,建立了FP($r_{e}, σ_{e}, I_{e}$).对于一个非常大的,${\rm{log}}(M_{\ast}/M_{\odot})>11.26$,在$z>2$的8个静止星系的子集,从Stockmann等人(2020),我们表明,他们不能被动地演变到本地后发座星系团的关系,必须经历显着的结构演化,以模仿本地大质量星系的大小。FP和$M/L$标度关系的演变,从$z=2$到现在,对于这个子集是一致的被动老化的恒星人口和轻微的合并结构演变到最大的星系后发座星系团和其他大质量的椭圆星系从大规模调查。模拟从次要合并增加恒星人口的光度演变有利于合并的历史与“干”静止星系。
2020-12-10 astro-ph.GA
Low-mass Quiescent Galaxies Are Small in Isolated Environments: Environmental Dependence of the Mass-Size Relation of Low-mass Quiescent Galaxies
基于SDSS数据,研究发现低质量宁静星系的质量-尺寸关系具有环境依赖性:高密度环境中星系尺寸更大、斜率更缓,可能由环境效应和富气体并合驱动其演化。
2023-10-11 astro-ph.GA
The Velocity Dispersion Function for Quiescent Galaxies in Massive Clusters from IllustrisTNG
本文基于IllustrisTNG300模拟推导了大质量星系团中静止星系的速度弥散函数,发现致密环境优先形成大速度弥散星系,并指出模拟与观测在高质量端的差异源于亚晕数量不足及恒星质量-速度弥散关系偏移。
2024-05-31 astro-ph.GA
Stellar populations of galaxies in the ALHAMBRA survey up to $z \sim 1$. II. Stellar content of quiescent galaxies within the dust-corrected stellar mass$-$colour and the $UVJ$ colour$-$colour diagrams
我们的目的是确定恒星的人口参数(消光,年龄,金属丰度,和恒星形成率)的静止框架内的恒星质量$-$颜色和$UVJ$颜色$-$颜色图灭绝校正到$z\sim1$的静态星系的分布。这些新的图表减少了由于尘埃红化星系的静止星系样本中的污染,它们提供了有用的恒星种群参数的约束。我们设置的恒星人口参数的静态星系结合的ALHAMBRA多过滤器的照片光谱与我们的SED拟合代码MUFFIT的限制,利用复合恒星人口模型。通过MUFFIT获得的消光使我们能够从红色$UVJ$星系样本中去除尘埃恒星形成(DSF)星系。经过尘埃校正后,得到了恒星布居参数在这些静止坐标系中的分布,并采用LOESS方法进行了拟合,以减少不确定性的影响。通过经典的$UVJ$图定义的静止星系样本通常被DSF星系的$\sim20$ %分数所污染。绿谷中的星系中有很大一部分实际上是被遮蔽的恒星形成星系($\sim30-65$ %)。因此,星系从蓝色云到红色序列的转变,以及相关的猝灭机制,似乎比以前报道的更有效和更快。静止坐标系恒星质量$-$色图和$UVJ$色图对于仅通过它们的红移、静止坐标系颜色和/或恒星质量来约束静止星系的年龄、金属丰度、消光和恒星形成速率是有用的。尘埃校正在理解静止星系在这些图中的分布方面起着重要的作用,并且是通过固有色进行静止星系纯粹选择的关键。
2019-11-14 astro-ph.GA
Elemental Abundances and Ages of $z\sim0.7$ Quiescent Galaxies on the Mass-Size Plane: Implication for Chemical Enrichment and Star-Formation Quenching
本文给出了LEGA-C巡天$0.59\leq z\leq0.75$上68个大质量静止星系的元素丰度和恒星星族。从全光谱模型中得出的丰度模式和年龄,作为恒星质量($M_*$)和大小(即,半光半径; $R_e$)。我们发现,对于具有$M_*>10^{10.5} M_\odot$的静止星系,[Mg/H]和[Fe/H]不随恒星质量变化,但与$M_*/R_e$相关。因此,在固定质量下,致密的静止星系平均来说更富含金属。这一结果强化了超新星反馈和引力势调节化学富集的观点。[Mg/Fe]不随$M_*$或$M_*/R_e$而变化,但年龄与质量之间存在边际正相关。我们的研究结果支持了低红移的发现,即更大质量的星系在更早的时间形成它们的恒星。然而,与低红移的研究相反,恒星形成的时间尺度似乎并不取决于质量或大小。我们还比较了$z\sim0$静止星系堆的质量-[Fe/H]和质量-[Mg/H]关系,发现在过去的7 Gyr中,这两种关系都增加了$\sim0.2$ dex。此外,在$z\sim0.7$,我们发现了一个明显的趋势,随着年龄的增长,这样的老静止星系具有较低的金属丰度。这两个结果都可以用化学演化模型来解释,在这个模型中,星系通过气体的去除而淬灭。未来的工作,特别是与JWST/NIRSpec,将这种分析扩展到更高的红移,使我们能够充分利用丰度模式来研究静止星系的形成历史。
2021-08-12 astro-ph.GA
HST/WFC3 grism observations of $z\sim1$ clusters: evidence for evolution in the mass-size relation of quiescent galaxies from poststarburst galaxies
小合并被认为是静止星系尺寸增长的驱动机制。大型恒星形成星系熄灭并加入大尺寸一端的静止星系群的过程也被认为是这种尺寸增长的解释。鉴于淬火与集群的明确关联,我们探索这一机制,通过研究23个光谱确定最近淬火(或“poststarburst”(PSB))星系团在$z\sim1$的结构特性。尽管清晰的PSB光谱特征意味着快速和暴力的淬火,这些星系中的87%在恒星连续统中具有对称的,未受干扰的形态。值得注意的是,它们遵循的质量大小关系介于恒星形成和静止场之间,$0.1$ dex的大小小于$z\sim1$恒星形成星系的log $(M_{*}/M_{\odot})=10.5$。这意味着光剖面的快速变化不会直接影响恒星分布,这表明整个星系的质光比梯度的变化是负责任的。我们开发褪色的玩具模型来探索恒星形成星系如何在质量大小的平面上移动,因为它们的恒星星族褪色到与PSB相匹配。“由外而内”的衰落有可能重现在恒星形成星系和PSB星系团之间观察到的尺寸收缩和膨胀优势的增加。由于团PSB位于静态质量-尺寸关系的大尺寸端,并且我们以前的工作表明团星系比场星系小,因此静态星系的尺寸必须通过恒星形成星系的猝灭和干小合并来增长。
2020-03-05 astro-ph.GA
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)
研究利用GAEA模型探测3<z<5时大质量静止星系的环境,发现这些星系分布在从空洞到丝状结构交汇处的密集团块中,且其形成时间跨度广泛,环境多样性显著。
2026-02-26 astro-ph.GA
The Velocity Dispersion Function for Massive Quiescent and Star-Forming Galaxies at 0.6 $<$ z $\leq$ 1.0
我们提出的第一个直接光谱测量恒星速度色散函数(VDF)的大质量静止和恒星形成星系在$0.6 < z \leq 1.0$。在这项分析中,我们使用的高S/N光谱从公共大型早期星系天体物理普查(LEGA-C)调查的恒星速度色散的个人测量。我们报告了一个显着的稳定性的静止和恒星形成的星系在此红移范围内的VDF,虽然我们注意到存在弱演化的恒星形成的星系的数量密度。我们比较了两个VDF与以前的直接和推断的测量在本地和中间的红移,与警告,以前的测量的恒星形成星系的VDF在所有时代的约束很差。我们强调,这项工作是第一个直接推动低恒星速度色散($σ_\star > 100$公里秒$^{-1}$)和扩展到恒星形成星系。我们在很大程度上与BOSS测量的高σ尾一致,我们发现VDF从LEGA-C的中值红移$z\sim0.8$到现在保持不变。
2022-09-30 astro-ph.GA
Half-mass radii of quiescent and star-forming galaxies evolve slowly from 0 < z < 2.5: implications for galaxy assembly histories
我们使用高分辨率,多波段成像的~16,500星系在CANDELS领域在0 < z < 2.5研究颜色梯度和半质量半径随宇宙时间的演变。我们发现,在固定质量的星系颜色梯度迅速演变之间的z~2.5和z~1,但保持大致恒定低于z~1。这一结果意味着恒星形成和静止星系的大小增加比以前使用半光半径的研究慢得多。静止星系的半质量半径演化与一个模型完全一致,该模型使用观测到的未成年人合并率来预测由于小星系的吸积而导致的尺寸增加。祖先的偏见可能仍然有助于静止星系的增长,特别是如果我们假设一个较小的合并增长模型的时间尺度较慢。恒星形成星系的半质量半径演化较慢,这与宇宙学模拟和半解析星系模型存在矛盾。需要进一步详细、一致地与模拟进行比较,以将这些结果置于背景中。
2019-10-15 astro-ph.GA
Quiescent Galaxy Size and Spectroscopic Evolution: Combining HSC Imaging and Hectospec Spectroscopy
我们探索了来自SHELS光谱巡天(Geller et al. 2014)的$\sim11000$中红移星系样本的大小,恒星质量和平均恒星人口年龄(由D $_n4000$指数表示)之间的关系。在红移区间$0.1<z<0.6$,恒星形成星系平均比静止星系大。$\sim3500$ $M_*>10^{10}\, M_\odot$静止星系的质量完全样本表明,从$z\sim0.6$到$z\sim0.1$,$10^{11}\, M_\odot$静止星系的平均大小增加了$\lesssim25\%$。这种增长率是恒星质量的函数:最大质量($M_*>10^{11}\, M_\odot$)的星系在尺寸上的增长速度明显慢于一个数量级的质量较小的静止系统,后者在$0.1\lesssim z\lesssim0.3$红移间隔内增长70%。对于$M_*<10^{11}\, M_\odot$星系的年龄和大小是反相关的固定质量,更大质量的静态系统没有显着的趋势,平均恒星人口年龄的大小。在中等红移的静态系统的绝对和分数丰度的演化也是星系恒星质量的函数。这套演化趋势表明,质量大于$\sim10^{11}\, M_\odot$的星系大多是通过$z\sim0.6$聚集质量的。具有较低恒星质量的静止星系显示出更复杂的演化,其特征在于单个静止星系大小的增长(通过合并)和稍后加入人口的新淬火星系大小的增加(祖偏置)。$M_*\si…
2018-12-13 astro-ph.GA
PRIMUS: Clustering of Star-forming and Quiescent Central Galaxies at $0.2 < z < 0.9$
先前的工作已经证明,在给定的恒星质量下,静止星系比恒星形成星系更强烈地聚集在一起。与卫星星系相反,中央星系对这一信号的贡献尚不清楚,这对星系演化模型有很大的影响。为了研究来自中央星系的贡献,在这里,我们提出了孤立的初级(IP)星系的集群的测量,作为中央星系的代理,在${0.2<z<0.9}$与PRIMUS星系红移调查的数据。利用光谱红移的$\sim60,000$星系与${M_*\gtrsim10^9~M_\odot}$覆盖5度$^2$在天空中的样本,我们定义IP星系的空间接近度和恒星质量的附近星系的隔离削减。我们发现,在固定的恒星质量,静止的IP星系更强烈的集群比恒星形成的IP星系在$z\sim0.35$ $(10σ)$。使用基于Behroozi等人(2018)最近的晕占据模型的模拟星系目录,并设计用于复制PRIMUS调查数据集的参数,我们发现这些聚类差异部分是由于静止的中央星系比恒星形成的中央星系更强烈地聚集在一起。这是一致的,无论是不同的恒星晕质量关系的静止和恒星形成的中央星系,和/或中央星系大会的偏见。我们还使用模拟目录来评估的依赖性的不完整性和卫星星系污染的IP星系样本的红移,星系类型,和恒星质量,并展示如何隔离标准产生有偏见的子样本的中央星系通过{ \it环境不完整性},或优先排除中央星系在过密的环境。
2019-06-04 astro-ph.GA
The evolution of the gas fraction of quiescent galaxies modeled as a consequence of their creation rate
我们讨论了静止星系的星际介质的演化,目前出现从最近的分析,与一个简单的模型的基础上建立的经验关系,如恒星质量函数和恒星形成的主要序列的帮助。该模型旨在描述观测到的量,而不对淬火过程的性质做出具体假设,而是依赖于其可观测的结果。我们发现,高气体分数看到或建议在高红移的静止星系,其明显的温和的演变在早期,可以主要归因于一个祖先的影响,最近淬火星系~10%的气体分数占主导地位的静止星系人口,直到z~1。在同样的背景下,低得多的气体和尘埃的分数在本地早型星系被解释为产品的稳定耗尽的星际介质的~2 Gyr的时间尺度上,再加上一个更高的分数更气体耗尽的事件。
2020-11-20 astro-ph.GA
The Coevolution of Massive Quiescent Galaxies and Their Dark Matter Halos over the Last 6 Billion Years
我们调查的大规模静态星系的增长$z<0.6$的基础上斯隆数字巡天和史密森Hectospec透镜巡天-两个星等有限的光谱调查的高数据质量和完整性。我们的三参数模型通过自洽演化的恒星质量、恒星星族年龄敏感的$D_n4000$指数、半光半径和恒星速度色散将静止星系与宇宙时间联系起来。恒星速度色散是一个强大的代理暗物质晕质量,我们用它来连接星系和暗物质晕,从而经验约束它们的共同演化。恒星质量增长的典型速率是$\sim \! 10 \,\, M_\odot \,\, \mathrm{yr}^{-1}$,而我们的经验模型中的暗物质增长速率与N体模拟非常一致。大质量静止星系通过与质量为$10^{10} \,\, M_\odot \lesssim M_{DM} \lesssim 10^{12} \,\, M_\odot$的暗物质晕的微小合并而成长,并根据N体模拟平行于恒星质量-晕质量关系演化。因此,大质量星系的恒星质量-晕质量关系显然主要是由干次星系合并产生的。
2019-05-13 astro-ph.GA
Stellar Populations of Barred Quiescent Galaxies
从斯隆数字巡天(SDSS)中选择中心静止星系,以创建具有最小发射线污染的高信噪比(>100)堆叠光谱,我们准确和精确地模拟了棒斑和非棒斑静止盘星系的中心恒星星族。通过用红移分裂我们的样本,我们可以使用固定尺寸的SDSS光纤来模拟星系内不同半径的恒星星族。在0.02<z<0.04时,SDSS纤维半径对应于~1 kpc,这是经典凸起和盘状伪凸起的典型半光半径。假设SDSS光纤主要覆盖了这些红移处的凸起,我们的分析表明,恒星星族之间没有显着差异,即,恒星年龄,[Fe/H],[Mg/Fe],和[N/Fe],有棒与无棒静止盘星系的凸起。在固定的恒星质量下,从z=0.020到z=0.085的不同红移间隔下对恒星星族进行建模,得到了恒星星族梯度的估计值,该梯度约为我们样本典型有效半径的一半,假设在这个~1 Gyr时代的演化为零。我们发现,有棒与无棒静止盘星系的方位角平均梯度的斜率没有明显的差异。这些结果表明,酒吧是不是一个很强的影响化学演化的静止盘星系。
2015-05-11 astro-ph.GA
A surprising abundance of massive quiescent galaxies at 3 < z < 5 in the first data from JWST CEERS
我们报告了一个强大的样本,10个大规模的静止星系在红移,$z > 3$,选择使用的第一个数据从JWST CEERS计划。这些星系中有三个位于$4 < z < 5$,构成了迄今为止最好的证据,证明静止星系明显早于$z=4$。这些极端星系的恒星质量在log $_{10}(M_*/$ M $_\odot) = 10.1-11.1$的范围内,并在$z \simeq 10$周围形成了它们的大部分质量,其中两个天体的恒星形成历史表明它们已经通过$z\gtrsim8$达到log $_{10}(M_*/$ M $_\odot) > 10$。我们报告的数量密度为我们的样本,表明,基于小面积的JWST成像到目前为止,以前的工作似乎低估了静止星系的数量在$3 < z < 4$的一个因素$3-5$,由于缺乏超深成像数据在$λ>2\,μ$ m。这一结果加深了观测和理论模型之间现有的紧张关系,理论模型已经很难重现以前对$z>3$静止星系数量密度的估计。即将进行的更大范围的JWST成像调查将提供更大的此类星系样本和更强大的数量密度,并提供在$z>5$搜索静止星系的机会。我们报告的星系是JWST NIRSpec光谱学的优秀潜在目标,这将需要详细了解它们的物理特性,从而更深入地了解在第一个十亿年期间形成大质量星系和淬灭恒星形成的过程。
2023-02-06 astro-ph.GA
Spatially Resolved Stellar Kinematics from LEGA-C: Increased Rotational Support in z~0.8 Quiescent Galaxies
我们目前的恒星自转曲线和速度色散配置文件的104个静止星系在$z=0.6-1$从大型早期星系天体物理普查(LEGA-C)光谱调查。旋转通常在10- 20 kpc范围内探测,或平均为2.7 ${\rm R_e}$。结合中央恒星速度色散($σ_0$),这提供了第一次确定的动态状态的样本选择缺乏恒星形成活动在大的回望时间。质量最大的星系($M_{\star}>2\times10^{11}\,M_{\odot}$)在5千秒差距时通常没有或几乎没有自转(10个星系中有8个有$|V_5|/σ_0<0.2$),而质量较小的星系的${\sim}64\%$则有明显的自转。这让人联想到当地的快速和缓慢旋转的椭圆星系,并意味着低和高红移静止星系具有定性相似的动力学结构。我们比较$|V_5|/σ_0$分布在$z\sim0.8$和现在的一天,重新装箱和平滑的运动学地图的91个低红移静止星系从CALIFA调查,并找到证据,旋转支持减少,因为$z\sim1$。当星系以固定的速度色散进行比较时,这一结果尤其强烈;如果单个星系的速度色散不演化,那么在$z\sim0.8$静止星系中,5 kpc的旋转速度平均比现在高${94\pm22\%}$。考虑到静止星系的数量随着时间的推移而增长,新增加的人口下降旋转支持恒星形成的星系,我们的研究结果意味着,静止星系必须失去角动量之间的$z\sim1$和现在,大概通过无耗散合并,和…
2018-04-06 astro-ph.GA
Stellar Velocity Dispersion for a Strongly-Lensed, Intermediate-Mass Quiescent Galaxy at z=2.8
测量$z\sim2$以外的静止星系的恒星速度色散在观测上是具有挑战性的。这种测量需要具有至少中等信噪比的连续检测的近红外光谱,通常需要长时间的积分。在本文中,我们提出了深X射线摄影光谱只有两个已知的引力透镜大质量静止星系之一,在$z>2$。这个星系是四重成像的,最亮的图像被放大了$\sim5$倍。我们的数据的总曝光时间为9.8小时;然而,放大倍数和包含2个图像的狭缝位置提供了215小时的总等效曝光时间。从这个深光谱中,我们测量了红移($z_{\mathrm{spec}}=2.756\pm0.001$),使其成为光谱证实的红移最高的静止星系之一。我们同时拟合光谱和光度数据,以确定恒星星族参数,并得出结论,这个星系是相对年轻,中等质量,符合低尘埃含量,并已淬火只是相对最近。这种最近的淬灭通过强的巴耳末吸收,特别是$Hδ$来证实。值得注意的是,这证明至少有一些中等质量星系早在$z\sim2.8$就已经淬灭了。此外,我们还测量了一个速度色散($σ=187\pm43~\mathrm{km/s}$),使之成为最高的红移与色散测量静止星系。我们确认,这个星系落在相同的质量基本平面(MFP)的星系在z=2.2,符合很少或没有演变的MFP到z=2.8。总的来说,这个星系证明了在遥远的宇宙中存在中等质量的淬火星系,并且透镜是一个强大的工具,可以更准确地确定它们的属性。
2016-01-29 astro-ph.GA
Stellar populations from spectroscopy of a large sample of quiescent galaxies at z > 1: Measuring the contribution of progenitor bias to early size growth
我们分析了62个大质量(log Mstar/Msun > 10.7)星系样本的恒星星族,其红移范围为1 < z < 1.6,主要目的是研究最近淬火在静止星系尺寸增长中的作用。我们证明,我们的样本是不偏向于明亮,紧凑,或年轻的星系,因此是整体静态人口的代表。我们的高信噪比凯克LRIS光谱探测的休息帧巴耳末断裂区,其中包含重要的吸收线诊断最近的恒星形成活动。我们得到改进措施的各种恒星星族参数,包括恒星形成的时间尺度τ,年龄和尘埃灭绝,通过拟合模板共同我们的光谱和宽带光度数据。我们确定哪些静止星系最近淬火和回溯他们的个人发展轨迹上的UVJ色-色平面上找到两个不同的淬火路线的证据。通过使用在本系列的前一篇论文中测量的大小,我们证实了最大的星系确实是在给定的红移下最年轻的星系之一。这与最近到达的人对明显增长的一些贡献是一致的,这种效应通常被称为祖先偏见。然而,我们计算出,在1.5 Gyr周期内,最近淬灭的天体只能对静止星系平均尺寸增加的一半负责,对应于红移区间1.25 < z < 2。其余的观测到的大小演变来自长期静止星系的真正增长。
2014-12-08 astro-ph.GA
The formation of massive, quiescent galaxies at cosmic noon
宇宙正午(z~1.5-3)标志着大多数星系的恒星形成活跃期。然而,大约三分之一的更大质量的星系在那些时候是静止的,从某种意义上说,它们观察到的恒星星族与快速恒星形成不一致。恒星形成活动的减少通常归因于超大质量黑洞反馈驱动的气体外流,但黑洞反馈对年轻宇宙中星系的影响尚未确定。我们分析了静止星系的起源与超高分辨率的帮助下,宇宙学模拟,包括来自恒星的反馈,但不模拟黑洞反馈的不确定后果。我们发现,暗物质晕的比吸积率低于0.25-0.4每陀螺仪优先主机星系的恒星形成率降低和红色宽带的颜色。这种晕在大暗物质模拟中的比例与观测到的大质量静止星系(~10^10-10^11 Msun)的比例相匹配。这有力地表明,晕吸积率是决定z~1.5-3的大质量星系进入静止状态的关键参数。经验模型,连接星系和晕的演化,如晕占领分布或丰度匹配模型,假设星系属性和它们的母晕的质量之间的紧密联系。这些模型将受益于增加晕的特定吸积率作为第二个模型参数。
2016-01-18 astro-ph.GA
Compact, bulge dominated structures of spectroscopically confirmed quiescent galaxies at z~3
我们研究了光谱证实的大规模静止星系在$z\approx 3$与这样的源,由10个$10.8<\log(M_{\star}/M_{\odot})<11.3$星系在$2.4 < z < 3.2$在COSMOS领域的红移和静止的HST棱镜光谱证实的第一个相当大的样本之一的结构特性。虽然受到较年轻恒星星族的微弱偏置的影响,但这个样本被认为在很大程度上代表了这个宇宙时期大多数质量最大,因此本质上最稀有的静止源。我们依赖于有针对性的HST/WFC 3观测,并在$\approx 4000$埃静止坐标系下将Sérsic轮廓拟合到星系表面亮度分布。我们发现了典型的高Sérsic指数和轴比(中位数分别为$\approx 4.5$和$0.73$),这表明,与以前的一些结果不一致,第一个巨大的静止星系可能在很大程度上已经是膨胀主导的系统。我们测量紧凑的星系大小的平均$\approx 1.4$ kpc在$\log(M_{\star}/M_{\odot})\approx 11.2$,在很好的一致性外推在最高质量的恒星质量-大小关系的静止星系,其红移的演变,从光度选择的样品在较低的和类似的红移以前的测定。这项工作证实了存在的人口紧凑,隆起为主,大量的,静态源在$z\approx 3$,提供了第一个统计估计其结构特性之一,并进一步限制早期形成和演化的第一个静态星系。
2020-12-04 astro-ph.GA
Reconstructing the Assembly of Massive Galaxies. III: Quiescent Galaxies Loose Angular Momentum as They Evolve in a Mass-dependent Fashion
Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
研究发现休眠星系在质量依赖性演化中逐渐失去角动量,质量越大的星系角动量减少更显著,导致其转变为速度弥散支持系统。
2026-01-24 astro-ph.GA
On the formation of massive quiescent galaxies with diverse morphologies in the TNG50 simulation
观测表明,恒星形成活动和星系的形态密切相关,但其潜在的物理联系还没有得到很好的理解。利用TNG 50模拟,我们研究了在$z=0$选取的质量范围为$10.5<\log(M_{\rm stellar}/M_{\odot})<11.5$的102个大质量静止星系的猝灭和形态演化。星系的形态是量化的基础上,他们的运动学,我们直接从恒星形成的历史来衡量个别星系的淬火时标。我们表明,星系往往会更迅速地淬火,如果他们:(一)是卫星在大规模的晕,(二)有较低的恒星形成气体分数,或(三)注入大量的黑洞动能反馈能量。通过跟踪全球演化路径,我们得出结论,静止盘主要是盘星系,最近和缓慢淬火。在$z=0$,大约有一半的静止椭圆星系在更高的红移下迅速猝灭,同时仍然是盘状的。在静止时,它们主要是通过圆盘加热逐渐变得更椭圆,但这些椭圆星系仍然保持一定程度的旋转。另一半的静止椭圆星系具有最随机的运动为主的运动学建立大的球状组件淬火前主要通过合并,或在某些情况下,错位气体吸积。然而,在许多情况下,有助于形态转变的合并并不会立即使星系熄灭。总之,我们发现淬火和形态转变是解耦的。我们的结论是,TNG黑洞反馈-结合随机合并历史的星系-导致了大量的淬火时间尺度和丰富的形态景观的多样性。
2021-12-14 astro-ph.GA
Timing the evolution of quiescent and star-forming local galaxies
限制单个星系的恒星形成历史(SFH)对于理解调节它们演化的机制至关重要。在这里,我们结合了多波长(紫外,光学和红外)测量的一个非常大的样本星系(~ 230,000)在z<0.16,与物理动机模型的星系光谱能量分布提取星系物理参数(如恒星质量和恒星形成率)以及个人SFH的约束。特别是,我们设置的时间尺度上的限制,其中星系形成一定比例的总恒星质量(即,10%,50%和90%)。大量的统计数据使我们能够在不同的星系群(静止和恒星形成)和狭窄的恒星质量范围内对这些测量进行平均。在缩小的情况下,我们确认,低质量星系有更多的扩展SFHS比高质量星系。我们还发现,在相同的恒星质量下,现在静止的星系比目前仍在形成恒星的星系演化得更快。这表明,恒星质量并不是星系演化的唯一驱动力,还与其他因素一起发挥作用,如合并事件和其他环境效应。
2016-04-08 astro-ph.GA
Consistent dynamical and stellar masses with potential light IMF in massive quiescent galaxies at $3 < z < 4$ using velocity dispersions measurements with MOSFIRE
利用Keck/MOSFIRE近红外摄谱仪对位于$3.2 < z < 3.7$的四个大质量$\sim10^{11}M_\odot$静止星系的深H和K $-$带谱进行了速度色散测量。我们发现高速色散的顺序$σ_e\sim250$公里/秒的基础上强巴耳末吸收线,并结合这些尺寸测量的基础上HST/WFC 3 F160 W成像推断动力学质量。速度色散与高质量和小尺寸的恒星基本一致。与静止恒星种群的证据一起,光谱证实了在早期宇宙$z>4$中快速形成并熄灭的大质量星系种群的存在。调查$z\sim3.5$和$z\sim2$之间的恒定速度色散的演变,我们发现一个大的增加,在有效半径$0.35\pm0.12$ dex和动态到恒星质量比$<$ log(M $_{\textrm{dyn}}$ /M*)$>$的0.33 $\pm0.08$ dex,与低预期的暗物质的贡献。我们的$z\sim3.5$样本的动力学质量与Chabrier初始质量函数(IMF)的恒星质量一致,$<$ log(M $_{\textrm{dyn}}$ /M $^*_{\textrm{Ch}})>$ = -0.13 $\pm$ 0.10 dex,这表明比Salpeter轻的IMF可能是$z>3$大质量静止星系的共同点。考虑到在$z\sim2$中发现的高速弥散星系和当今椭圆星系的核心(这些星系被认为是演变成的)的Salpeter或更重的IM…
2021-03-30 astro-ph.GA
Recent star formation in 0.5<z<1.5 quiescent galaxies
本文利用HST/UVCANDELS数据研究0.5<z<1.5大质量宁静星系,发现约15%存在小规模近期恒星形成,且其与环境丰富度仅微弱相关,表明星系并合等外部过程在该红移处作用有限。
2025-04-09 astro-ph.GA
Star-forming early- and quiescent late-type galaxies in the local Universe
普遍的共识是,LTG经历了强烈的恒星形成活动,而ETG大多是不活跃的。我们质疑这一普遍规则,并调查存在的恒星形成ETG和静止的LTG在本地宇宙。通过计算GAMA调查中2,209个这样的星系的物理特性,并对其进行形态分类,并使用有关其结构特性以及局部环境密度的信息,我们寻求了解与“典型”对应物的差异。我们将星系分为子集的基础上,其主导的电离过程,利用标准的基础上WH $_α$宽度和[NII/H $_α$ ]的比例。利用SED拟合程序CIGALE,我们得到了星系的性质,如$M_\text{star}$、$M_\text{dust}$和SFR,并估算了年轻和年老恒星星族的未衰减和尘埃吸收的恒星辐射。在47%的ETG中发现了正在进行的恒星形成活动,8%的LTG处于静止状态。正在形成恒星的E星系,与LBS一起,构成了一个很好地遵循螺旋星系SFMS的种群。在恒星形成的ETG中,来自年轻恒星的光度比例相当大($\sim$ 25%),与恒星形成的LTG相似。调查恒星形成和静止星系之间可能存在的差异,我们发现,恒星形成星系的SED的内在形状是,平均而言,非常相似的所有形态类型。关于它们的结构参数,静止星系倾向于显示更大的Sérsic指数值和更大的$R_\text{eff}$(与恒星形成星系相比)。最后,我们发现,恒星形成的星系更倾向于居住在低密度的环境相比,静止的,表现出更高的百分比的来源是集团的成…
2022-09-27 astro-ph.GA
Why Post-Starburst Galaxies are Now Quiescent
后星暴或“E+A”星系正在迅速从恒星形成过渡到静止。虽然目前的恒星形成率的后星暴已经在早期类型的星系的水平,我们最近发现,许多有大CO示踪分子气体水库与正常的恒星形成星系一致。这些观测结果提出了一个问题,为什么这些星系的恒星形成率如此之低。在这里,我们提出了一个ALMA搜索的致密气体示踪HCN(1- 0)和HCO+(1- 0)在两个CO发光,静止后星暴星系。有趣的是,我们没有检测到任何一种分子。上限与低恒星形成率和早期星系相一致。HCN/CO光度比的上限与恒星形成星系甚至许多早期类型的星系相比都很低。这意味着低密度气体质量分数解释了相对于CO示踪分子气体的低恒星形成率,并表明恒星暴后星系中的气体状态是不寻常的,有一些机制抑制其坍缩到更致密的状态。我们的结论是,后星爆星系现在是静止的,因为很少致密的气体是可用的,相比之下,显着的CO跟踪低密度的气体储层仍然存在。
2018-05-30 astro-ph.GA
HST/WFC3 grism observations of $z~\mathtt{\sim}~1$ clusters: The cluster vs. field stellar mass-size relation and evidence for size growth of quiescent galaxies from minor mergers
小合并被认为是负责的大小增长的静态场星系的红移减少。我们测试这个假设使用集群环境作为实验室。星系团中的卫星星系以高速运动,使得它们之间的合并非常罕见。在$z~\mathtt{\sim}~1$上测量和比较了10个星团和野外的恒星质量-尺寸关系。我们的集群样本包含344个光谱确认的集群成员与双子座/GMOS和182确认与HST WFC 3 G141棱镜光谱。平均而言,静止星系团和恒星形成星系团比它们的场星系团分别小($0.08\pm0.04$)dex和($0.07\pm0.01$)dex。这些大小偏移与$1.2\leqslant z\leqslant1.5$之间的静止和恒星形成场星系的平均大小一致,这意味着星团环境抑制了这一时期和$z~\mathtt{\sim}~1$之间的大小增长。在其他的研究中,观测到的$z~\mathtt{\sim}~0$场和星系团静止质量-尺寸关系之间的差异可以忽略不计,这意味着静止星系团的平均尺寸一定会随着红移的减小而增大。利用一个玩具模型,我们表明,紧凑的星系团星系的消失可能会被解释,如果平均而言,$\mathtt{\sim}40\%$的合并与他们的最亮的星系团(BCGs)和$\mathtt{\sim}60\%$潮汐破坏成团内光(ICL)之间的$0\leqslant z\leqslant1$。这与观测到的$0\leqslant z\leqslant1$和观测…
2018-12-27 astro-ph.GA
3D intrinsic shapes of quiescent galaxies in observations and simulations
我们研究了静止星系在宇宙历史的后半部分的轴比分布的基础上,其内在的三维形状。为此,我们构建了一个前所未有的大小的样本,利用多波长$u$ -到- $K_s$光度学从深广域调查KiDS+VIKING配对高品质的$i$ -波段成像从HSC SSP。我们考虑了形状对质量、红移、光度膨胀日珥和环境的依赖性。为了比较,在IllustrisTNG模拟淬火星系的内在形状进行了分析和对比,他们的形成历史。我们发现,在整个$0<z<0.9$范围内,在模拟和观测中,球状3D形状在$M_* > 10^{11}\ M_{\odot}$变得更加丰富,在较低的红移效果最为明显。在TNG中,最大质量的星系具有最高的非原位恒星质量分数,这表明通过合并的剧烈弛豫是其3D形状转变的机制。观察到的和模拟的形状之间的较大差异被发现在低到中等质量。在任何质量,最球状的静止星系在TNG功能最高的凸起质量分数,相反,观察到的静止星系与最高的凸起总比率被发现本质上是最圆的。最后,我们发现环境对星系形状的影响,至少在最高的质量,这样,在固定的质量和红移静止星系往往是更圆的密度环境。
2022-04-22 astro-ph.GA
Stellar populations of galaxies in the ALHAMBRA survey up to $z \sim 1$. IV. Properties of quiescent galaxies on the stellar mass$-$size plane
我们进行了一个全面的研究,作为一个功能的大小和恒星质量的静态星系的恒星人口属性约束的物理机制,恒星质量大会和可能的演化的情况下,解释其大小的增长。在通过尘埃校正的恒星质量$-$色图从ALHAMBRA巡天中选择所有的静止星系后,我们建立了一个来自HST的具有可靠大小的$\sim850$静止星系的共享样本。恒星的人口属性检索使用SED拟合代码MUFFIT与各种组合的恒星人口模型。通过蒙特卡罗方法,在恒星质量$-$尺寸平面上研究了年龄、形成时代、金属丰度和灭绝与尺寸的函数关系。这解释了恒星人口属性之间的不确定性和简并效应。自$z\sim1$以来,静止星系的恒星布居特性与它们的恒星质量和大小是相关的。在固定的恒星质量下,静止星系越紧凑,它就越古老,金属含量也越丰富(分别是$1$ Gyr和$0.1$ dex)。此外,在相同的恒星质量($<0.1$等)下,更紧凑的星系可能会比更扩展的星系呈现出稍低的折射率。通过研究恒星质量$-$尺寸平面上恒星布居特性的恒定区域,得到了控制恒星质量集合体形式为$M_\star \propto r_\mathrm{c}^α$的物理机制的经验关系式,其中$α$相当于$0.50-0.55 \pm 0.09$ .有迹象表明,支持的想法,速度色散是密切相关的恒星的星系内容。因此,驱动恒星星族演化的机制可以部分地与星系的动力学特性以及它们的引力势联系起来。
2019-10-03 astro-ph.GA
Stellar populations of galaxies in the ALHAMBRA survey up to $z \sim 1$. III. The stellar content of the quiescent galaxy population during the last $8$ Gyr
我们的目标是限制静止星系的恒星星族属性。这些性质揭示了这些星系从$z\sim1$到现在是如何演化和聚集的。结合ALHAMBRA多滤波器的照片光谱与SED拟合代码MUFFIT,我们建立了一个完整的目录的静止星系通过尘埃校正的恒星质量与颜色的图表。该目录包括恒星星族的属性,如年龄,金属丰度,消光,恒星质量和光度红移,检索的分析的基础上两个独立的SSP模型的合成人口。我们开发和应用一种新的方法来提供,第一次,分析概率分布函数(PDF)的质量加权年龄,金属丰度,和灭绝的静态星系的红移和恒星质量的函数。我们采用不同的恒星形成历史,以丢弃潜在的系统分析。静止星系的数密度被发现增加,因为$z\sim1$,更大的变化在较低的质量。宁静星系的特征是消光$A_V<0.6$,中值在$A_V = 0.15\mathrm{-}0.3$范围内。随着恒星质量的增加,自$z\sim1$以来,静止星系更古老,更富含金属。详细分析的PDF显示,静态星系的演化是不兼容的被动演化和轻微的下降暗示在中值金属丰度$0.1\mathrm{-}0.2$ ~dex。年龄和金属丰度PDF的固有色散表现出与恒星质量和/或红移的依赖。这些结果是一致的两套SSP模型和替代SFH假设探索。因此,静止人口必须经历一个演变的途径,包括合并和/或恒星形成的残余,以调和观察到的趋势,其中的“祖先”的偏见也应该考虑在内。
2019-06-11 astro-ph.GA
Quiescent galaxies at $z \gtrsim 2.5$: observations vs. models
对于大多数星系形成的模型来说,在高红移处存在巨大的静止星系仍然是一个挑战。这项工作的目的是比较观察到的数量密度和这些星系的属性与国家的最先进的模型的预测。从COSMOS 2015测光星表中选取了大质量静止星系的样本,其中包括$z_{\rm phot}\geq 2.5$、$\log (M_*/M_\odot)\geq 10.5$和$\log(\mathrm{sSFR\,[yr^{-1}]})\le -11$。基于不同的星族合成模型,对所选星系的光度学SED进行了全面的分析。最后的样本只包括那些在所有SED拟合运行中符合静止条件的星系。观测到的性质进行了比较,理论模型:与$10.5 \leq \log(M_*/M_\odot) < 10.8$的静止星系的数密度是由一些模型再现,虽然有一个大的分散在他们的预测。相反,非常巨大的$\log(M_{*}/M_{\odot}) \geq 10.8$被目前大多数星系形成模型低估:其中一些模型建立在CARNage模拟的基础上,与$z \sim 4$的数据一致,而在更高的红移下,所考虑的模拟体积太小,无法找到这样罕见的物体。模拟的星系,在$z\sim 3$的$\mathrm{sSFR}-M_*$平面上观察到的属性相匹配的分析,通过重建它们的演化路径:他们的合并树表明,活动星系核的反馈可能是关键的过程,允许快速淬火的恒星形成在$z\gtrsim 4$和…
2019-06-27 astro-ph.GA
One Plane for All: Massive Star-Forming and Quiescent Galaxies Lie on the Same Mass Fundamental Plane at z~0 and z~0.7
星系结构和动力学之间的标度关系已被广泛研究的早期和晚型星系,无论是在本地宇宙和高红移。盘状星系和椭圆星系,或者说恒星形成星系和静止星系之间的巨大差异,似乎是局部宇宙的特征;随着对大质量星系的观测探测到更高的红移,这种明显的区别开始瓦解。本文研究了所有大质量星系($σ\gtrsim$ 100 km/s)的质量基本面的存在性。这项工作包括来自SDSS的本地星系(0.05<z<0.07),以及31个恒星形成星系和72个中等红移(z~0.7)的静止大质量星系,这些星系的吸收线运动学来自深空-DEIMOS光谱,结构参数来自HST成像。在两个参数标度关系中,恒星形成和静止星系在结构上和动力学上都不同。然而,我们发现,大规模的恒星形成和静止星系位于几乎相同的质量基本面,或恒星质量表面密度,恒星速度色散和有效半径之间的关系。该关系中的散射(关于$\logσ$测量)较低:在z~0时为0.072 dex(0.055 dex内在),在z~0.7时为0.10 dex(0.08 dex内在)。这个三维表面并不是唯一的:维里关系,有或没有依赖于光度轮廓形状,可以连接星系结构和恒星动力学与类似的散射。这一结果建立在最近发现的基础上,即早型星系的质量基本面自z~2以来一直是稳定的(Bezanson et al. 2013)。正如我们现在发现这也适用于恒星形成星系z~0.7,这意味着这些星系的标度关系将最小限度地受…
2014-10-21 astro-ph.GA
Colours, Star formation Rates, and Environments of Star forming and Quiescent Galaxies at the Cosmic Noon
作为真实环境反馈(FIRE)项目的一部分,我们在高分辨率宇宙学放大模拟中分析了z~2处大质量(10^12.5-10^13.5 Msun)晕中星系的恒星形成率(SFR)、颜色和尘埃散射。模拟不模拟活动星系核(AGN)的反馈,但再现恒星和晕质量之间的关系,恒星质量和SFR之间的观察。大约一半(三分之一)的模拟大质量星系(大质量中心星系)在z~2的宽带颜色分类为“静止”,静止中心的比例急剧下降,向更高的红移,与观测一致。z~2静止中心星系的前身星系的质量平均要比同样质量的恒星形成中心星系的前身星系大,比SFR低,并且存在于更多质量的晕中。模拟进一步预测了星系的形态混合,包括盘主导的,不规则的和早期类型的星系。然而,我们的模拟并没有再现在z~2观测到的最红的静止星系。我们也没有发现证据的颜色双峰,但我们的适度样本量的限制。在我们的模拟中,中等质量(Mstar~10^10-10^11 Msun)的中心星系的恒星形成活动受到两个不同物理过程的影响。由恒星反馈提供动力的外流导致了短暂的(<1亿年),但几乎完全抑制了恒星形成活动,之后许多星系迅速恢复并继续以正常速度形成恒星。此外,星系居住在缓慢增长的晕往往会经历一个温和的减少他们的SFR(“宇宙饥饿”)。这些过程和活动星系核反馈的相对重要性是不确定的,将在今后的工作中探讨。
2017-05-08 astro-ph.GA
Resolving Quiescent Galaxies at $z \gtrsim 2$: II. Direct Measures of Rotational Support
恒星运动学提供了对星系的质量和形成历史的见解。在高红移,空间解决恒星运动学的静止星系是具有挑战性的,由于其紧凑的尺寸。利用深近红外光谱,我们已经测量了四个静止星系的恒星运动学解析z=1.95-2.64,介绍了文件I,这是引力透镜的星系团。Newman等人和Toft等人先前分别报告了对其中两种的分析,对于后者,我们提出了新的观察结果。所有四个星系都显示出明显的旋转,可以被归类为“快速旋转星系”。“在透镜约束允许源重建的三个系统中,我们发现所有系统都可能是高度扁平的($\approx0.75-0.85$的固有椭圆率)盘主导星系,具有$V_{\rm max}=290-352$ km/s的快速旋转速度和主要的旋转支持,如比率$(V/σ)_{R_e}=1.7-2.3$所示。与同时代的恒星形成星系相比,类似的质量,静止星系有较小的$V/σ$。鉴于它们的高质量$M_{\rm dyn} \gtrsim 2\times10^{11} M_{\odot}$,我们认为,这些星系很可能演变成“慢旋转”的椭圆星系,其特定的角动量减少了5-10倍。这为大质量星系在淬灭后的并合驱动演化提供了强有力的证据。与早期形态学研究的间接证据相一致,我们的小而独特的样本表明,产生圆形,色散支持的椭圆星系的运动学转变通常与淬火不一致。这样的星系可能是后来通过合并出现的,合并增加了它们的质量和大小,同时也侵蚀了它们的旋转支撑。
2018-06-18 astro-ph.GA
COSMOS2020: Discovery of a protocluster of massive quiescent galaxies at $z=2.77$
在过去的四分之一世纪里,人们发现了星系的原团。然而,它们中的大多数都是通过恒星形成星系的过度密度发现的,并且在$z>2.5$的多个光谱确认的静止星系中没有已知的结构。在这封信中,我们报告了在COSMOS场QO-1000中发现的具有光谱红移$z=2.77$的大质量静止星系的过密结构。我们首先从COSMOS 2020星表中的$7\times4\ {\rm pMpc^2}$中通过光度学方法将这种结构识别为$4.2σ$超密度,其中包含14个静止星系。然后,我们安全地确认了4个静止星系的光谱红移检测多个巴耳末吸收线与凯克/MOSFIRE。所有光谱确认的成员都是大质量的($\log{(M_\star/M_\odot)}>11.0$),位于窄的红移范围($2.76<z<2.79$)。此外,其中三个是在$1\times1\ {\rm pMpc^2}$的横向在相同的红移($z=2.760-2.763$)。四个光谱证实的静止星系的这种浓度意味着QO-1000的密度是$>68$倍于一般领域。此外,我们确认它们在$J-K_s$颜色中形成红色序列。这个结构的晕质量估计为$\log{(M_{\rm halo}/M_\odot)}>13.2$,来自它们的恒星质量。在IllustrisTNG模拟中发现的类似结构预计将在$z=0$与$\log{(M_{\rm halo}/M_\odot)}\geq14.8$一起演变…
2023-01-21 astro-ph.GA
Chemical Abundances of Early Quiescent Galaxies: New Observations and Modelling Impacts
本研究基于Magellan/FIRE光谱测量了四个红移z~2的引力透镜宁静星系的年龄和化学丰度,证实了部分星系存在高α增丰,并强调恒星族群合成模型的选择对丰度测量有显著影响。
2025-06-25 astro-ph.GA
X-shooter Spectroscopy and HST Imaging of 15 Ultra Massive Quiescent Galaxies at $z\gtrsim2$
我们提出了一个光谱确认的超大质量静止星系(${\rm{log}}(M_{\ast}/M_{\odot})\sim11.5$)在$z\gtrsim2$大样本的详细分析。该样本包括15个星系,它们是在COSMOS和UDS领域中通过明亮的K波段星等选择的,并随后进行了VLT/X-射手光谱和HST/WFC 3 $H_{F160W}$成像。这些观测使我们能够明确地确认它们的红移,确定它们的静止性质和恒星年龄,并可靠地评估它们的内部运动学和有效半径。我们发现,这些星系是紧凑的,符合高质量端的质量大小关系的静止星系在$z=2$。此外,样品的测量恒星速度色散的分布是一致的最大规模的本地早型星系的大规模调查表明,在这些星系的演化,是由大小的变化。哈勃望远镜的图像显示,令人惊讶的是,样本的$40\ \%$具有潮汐特征,暗示着合并和邻近的同伴,包括三个正在经历重大合并的星系。从$z=2$到$0$的速度色散演化的缺乏,加上恒星质量的加倍,尺寸增加了四倍,观察到的扰动恒星形态支持干小合并作为过去100亿年大规模静止星系演化的主要驱动力。
2019-12-03 astro-ph.GA
Compact star forming galaxies as the progenitors of compact quiescent galaxies: clustering result
本文介绍了在$1.2\le z \le 3$上用CANDELS/3D-HST观测大质量致密星系空间成团的结果。在假设幂律斜率为$γ=1.8$的情况下,我们得到了$z\sim1.6$为$r_{0}=7.1_{-2.6}^{+2.3}\ h^{-1}Mpc$的致密静止星系(cQG)和$z\sim2.5$为$r_{0}=7.7_{-2.9}^{+2.7}\ h^{-1}Mpc$的致密恒星形成星系(cSFG)的相关长度。在$z\sim1.6$的cQG和在$z\sim2.5$的cSFG的特征暗物质晕质量$M_H$分别是$\sim7.1\times 10^{12}\ h^{-1} M_\odot$和$\sim4.4\times10^{12}\ h^{-1} M_\odot$。我们的聚类结果表明,在$z\sim1.6$的cQG可能是本地发光ETG的祖先和在$z>2$的cSFG和SMG的后代。因此,我们的聚类结果表明了涉及SMG、cSFG、QSO、cQG和局部发光ETG的进化联系。
2016-09-05 astro-ph.GA
The connection between stellar mass, age and quenching timescale in massive quiescent galaxies at $z \simeq 1$
本文利用VANDELS巡天观测的$\mathrm{log_{10}}(M_{\star}/\mathrm{M_{\odot}}) \geq 10.3$对$1.0 < z < 1.3$静止星系的质量完整样本进行了分光光度研究,探讨了恒星质量、年龄和恒星形成历史之间的关系。在我们的114个星系的样本中,我们推导出恒星质量与恒星年龄的关系,其斜率为每十年恒星质量的$1.20^{+0.28}_{-0.27}$陀螺仪。当结合最近的文献结果,我们发现的证据表明,这种关系的斜率保持一致的红移间隔$0<z<4$。VANDELS静止带内的星系显示出广泛的恒星形成历史,平均恒星形成时间尺度为$1.5\pm{0.1}$ Gyr,平均猝灭时间尺度为$1.4\pm{0.1}$ Gyr。我们还发现了一个大的分散在VANDELS静止星系的淬火时间尺度,在协议与以前的证据表明,星系在$z \sim 1$停止恒星形成通过多种机制。然后,我们把重点放在我们的样本中最古老的星系,发现在$z = 3$与恒星质量$\mathrm{log_{10}}(M_{\star}/\mathrm{M_{\odot}}) \geq 10.6$淬灭之前的星系的数密度是$ 1.12_{-0.72}^{+1.47} \times 10^{-5} \ \mathrm{Mpc}^{-3}$。虽然不确定,这一估计是在很好的协议与最新的观测结果在$3…
2023-03-10 astro-ph.GA
Too many quiescent late-type galaxies or a matter of misclassification?
University of Southampton(南安普顿大学);Instituto de Física de Cantabria(坎塔布里亚物理研究所)
研究本地宇宙中星系形态与恒星形成关系,发现大型形态学目录中静止晚期星系可能因分类错误导致数量高估,边缘 S0 星系代表性不足,建议消除偏差以构建准确的星系演化图景。
2026-07-28 astro-ph.GA
The FENIKS Survey: Spectroscopic Confirmation of Massive Quiescent Galaxies at z ~ 3-5
FENIKS巡天利用Keck/MOSFIRE光谱证认了z~3-5处的大质量宁静星系,发现其年龄达1-2 Gyr,挑战了高红移宁静星系均为近期熄灭的后星暴星系的观点,并表明z>4的可靠证认需依赖JWST。
2024-05-01 astro-ph.GA