高红移恒星质量 Tully-Fisher 关系中的断裂

我们研究了恒星质量与积分气体速度弥散度之间的恒星质量 Tully-Fisher 关系（TFR），后者由在 0<z<5 星系光谱中强发射线测量的运动学估计量 S_0.5 量化。我们将光度选星系（`高光度样本'）与其他方式选出的星系（`低光度样本'）结合，以覆盖跨越近五个数量级的恒星质量范围：7.0 < log M* < 11.5。我们发现 TFR 的对数幂律斜率与归一化在红移 z~3 之前与红移无关。TFR 的弥散小于 0.5 dex，因此气体速度弥散度可用作星系恒星质量的代理，与其红移无关。在 z>3 时弥散增大，相关性的存在不明显。高光度样本在 z<3 时表现出 1.5$\pm$0.2 的较平斜率，而低光度样本斜率为 2.9$\pm$0.3，暗示 TFR 中存在转折。合并样本在特征恒星质量标度 M*~10$^{10}$ M$_{\odot}$ 处用 TFR 的断裂能很好拟合，且直到 z~3 无显著演化。我们证明，TFR 在低质量端具有更陡斜率的断裂，是带有质量依赖的恒星-晕质量比星系模型的自然结果。