3D-HST+CANDELS：自 $z=3$ 以来星系尺寸-质量分布的演化

将来自 3D-HST 巡天的光谱与测光红移、恒星质量估计和静止坐标系颜色，与来自 CANDELS 成像的结构参数测量相结合，以确定红移范围 0<z<3 内的星系尺寸-质量分布。基于恒星形成活动将早型星系和晚型星系区分开来，我们证实了在所有红移处早型星系平均而言比晚型星系更小，并发现固定星系质量下平均尺寸演化的速率有显著差异：早型星系族群演化较快，$R_{eff}$ ~ $(1+z)^{-1.48}$，而晚型星系族群演化适中，$R_{eff}$ ~ $(1+z)^{-0.75}$。星系质量和红移上的大样本量与宽动态范围，结合广泛使用光谱数据带来的高保真度测量，不仅巩固了先前的结果，还使我们能够超越简单的平均星系尺寸测量进行探索。在所有红移处，对于恒星质量 >3x10^9 $M_{sol}$ 的晚型星系，尺寸-质量关系的斜率较浅，$R_{eff}$ ~ $M_{star}^{0.22}$；而对于恒星质量 >2x10^10 $M_{sol}$ 的早型星系，斜率较陡，$R_{eff}$ ~ $M_{star}^{0.75}$。对于所有星系类型和红移，内禀散布 <~0.2 dex。对于晚型星系，对数尺寸分布是不对称的，而是偏向小尺寸：在所有红移和质量下，都存在一个小尺寸晚型星系的尾部，其尺寸与早型星系族群重叠。大质量（~10^11 $M_{sol}$）、致密（$R_{eff}$ < 2 kpc）早型星系的数密度从 z=3 增加到 z=1.5-2，随后在更晚的宇宙时期强烈下降。