核球与椭球星系起源中的二重性

研究构成大质量星系的不同结构组分的空间分辨恒星族,可直接揭示其组装历史。我们旨在刻画 GOODS-N 视场中大质量星系($M_{\star}>10^{10}$ M$_{\odot}$)中一组具代表性的核球与纯椭球体的恒星族性质。我们利用 SHARDS 和 HST 数据提供的光谱与空间信息,对星系光度进行多图像光谱-测光解耦。我们在红移范围 $0.14<z\leq1$ 内、以光谱分辨率 $R\sim50$ 分别推导核球与盘的光谱能量分布(SED)。分析这些 SEDs 后,我们发现核球形成红移呈双峰分布的证据。我们发现其中 33% 呈现年老的质量加权年龄,意味着中位形成红移 $z_{\rm{form}}={6.2}_{-1.7}^{+1.5}$。它们是嵌入盘星系中的早期宇宙遗迹。第二波(在数量上占主导)对应中位红移 $z_{\rm{form}}={1.3}_{-0.6}^{+0.6}$ 形成的核球。最年老的(第一波)核球比最年轻的更致密。几乎所有纯椭球体(即无任何盘者)与第二波核球同期,中位形成红移 $z_{\rm{form}}={1.1}_{-0.3}^{+0.3}$。两波核球形成不仅在恒星年龄上可区分,在恒星形成模式上亦可区分。所有第一波核球在 $z\sim6$ 快速形成,典型时标约 200 Myr。相当比例的第二波核球组装更慢,恒星形成时标长达 1 Gyr。本工作结果表明,大质量盘状星系的中心实际上容纳着宇宙中形成的最古老椭球体。