氮氧比与星系恒星质量之间的紧密关系可以解释强发射线比率随红移的演化

Daniel Masters; Andreas Faisst; Peter Capak

doi:10.3847/0004-637X/828/1/18

氮氧比与星系恒星质量之间的紧密关系可以解释强发射线比率随红移的演化

星系天体物理 2016-08-31 v1

作者: Daniel Masters , Andreas Faisst , Peter Capak

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摘要

高红移恒星形成星系在 [OIII]/H $\beta$ 对 [NII]/H $\alpha$ （O3N2）图相对于本地恒星形成星系序列的偏移现已得到充分确立。该偏移的物理起源尚存争议，并且对所有红移下基于强线的金属丰度测量具有重要意义。为研究 O3N2 偏移的起源，我们使用来自 SDSS DR12 的约 100,000 个恒星形成星系样本，探查发射线诊断与可测星系物理性质之间的经验关联。我们尤其考察了恒星形成面密度、电离参数、氮氧（N/O）比和恒星质量如何驱动在两个关键诊断图中的位置：O3N2 和 [OIII]/H $\beta$ 对 [SII]/H $\alpha$ （O3S2）。我们表明，在固定 [OIII]/H $\beta$ 时，在 O3N2 中更靠近高红移轨迹的星系具有更高的恒星形成密度、恒星质量和 N/O 比。我们还发现诊断图中恒星质量与 N/O 的分布存在紧密对应。这一跨越一系列星系演化状态的关系表明，N/O- $M_{*}$ 关系比 N/O-金属丰度关系更为基本。我们认为紧密的 N/O- $M_{*}$ 关系在物理上是有充分理由的，并且本地宇宙中观测到的 N/O 与 O/H 的关联主要反映了质量-金属丰度关系的存在。由于质量-金属丰度关系随红移的演化远比 N/O- $M_{*}$ 更快，高红移星系的 N/O 比相较于具有相同气相 O/H 的本地星系显著升高。因此，高红移星系中观测到的 O3N2 偏移和升高的 N/O 比，是 N/O- $M_{*}$ 关系与质量-金属丰度关系演化相结合的自然结果。

关键词

恒星形成星系发射线诊断氮氧比恒星质量质量-金属丰度关系 O3N2 图红移演化

引用

@article{arxiv.1605.04314,
  title  = {A Tight Relation Between N/O Ratio and Galaxy Stellar Mass Can Explain the Evolution of Strong Emission Line Ratios with Redshift},
  author = {Daniel Masters and Andreas Faisst and Peter Capak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.04314},
  year   = {2016}
}

备注

Submitted to ApJ

氮氧比与星系恒星质量之间的紧密关系可以解释强发射线比率随红移的演化

摘要

关键词

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