吸收选星系示踪红移 $z\sim2-3$ 处的低质量、晚型、恒星形成星系族

我们报道了 10 个已知高红移（$z\gtrsim 2$）星系的样本的恒星含量、半光半径与恒星形成率，这些星系选自在背景类星体方向上有强中性氢（HI）吸收（log(N(HI)/cm$^{-2})>19$）的星系。我们使用来自 {\it 哈勃空间望远镜}（HST）宽场相机 3 在三个宽带滤光片下的观测来研究星系的 spectral energy distribution（SED，光谱能量分布）。利用细致的类星体点扩散函数扣除，我们研究其星系环境，并首次对这类高红移吸收选星系进行系统的形态表征。我们的分析揭示了具有多个恒星形成团块的复杂、不规则宿主。在每像素 0.067 角秒的空间采样下（对应于我们样本中位红移处的 0.55 kpc），我们样本中 40% 需要多个 S\'ersic 分量来精确建模观测光分布。置于质量-尺寸关系与恒星形成星系的“主序”上，我们发现高红移吸收选星系将由深度光度选巡天确定的已知关系拓展至低一个数量级的恒星质量，其天体主要由恒星形成的晚型星系组成。我们基于最红波段（F160W）测量半光半径范围 $r_{1/2} \sim$ 0.4 至 2.6 kpc 以示踪最老恒星族，并基于宽带 SED 拟合得到恒星质量范围 $\log (\mathrm{M}_{\star}/\mathrm{M}_{\odot}) \sim$ 8 至 10。光谱与基于 SED 的恒星形成率大体一致，并位于 log(SFR/M$_{\odot}$yr$^{-1}$) $\sim$0.0 至 1.7 范围内。