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CANDELS:星系静止系紫外颜色从 z = 8 到 4 的演化

宇宙学与河外天体物理 2015-05-30 v2

摘要

我们研究了 4 < z < 8 时期星系静止系紫外 (UV) 颜色的演化。我们利用来自 CANDELS、HUDF09 和 ERS 项目的 GOODS-S 新宽场近红外数据,通过光度红移测量选择星系。我们的样本包含 2812 个 z > 3.5 的候选星系,其中包括 113 个 z = 7 到 8 的星系。我们将观测到的光谱能量分布拟合到一组合成恒星种群模型,并从最佳拟合模型光谱中测量 UV 光谱斜率 (\beta) 的值。\beta 的中值从 z = 4 时的 -1.82 (+0.00,-0.04) 显著演化到 z = 7 时的 -2.37 (+0.26,-0.06)。此外,我们发现 z = 7 的暗弱星系的 \beta = -2.68 (+0.39,-0.24)(修正观测偏差后约为 -2.4);这比文献中先前的主张更红,且不需要“奇异”的恒星种群来解释其颜色。这种演化可以通过尘埃消光的增加来解释,其时标与低质量 AGB 星形成大部分尘埃的情况一致。当在一致的静止系波长 1500 A 处测量 M_UV 时,我们发现 \beta 与 M_UV 之间没有显著 (< 2-sigma) 的相关性。这在亮星等时尤其如此,尽管我们的结果确实显示,当单独考虑 HUDF 中的星系时,在暗星等处存在弱相关的证据,暗示样本光度的动态范围可能起作用。我们确实发现在所有红移处 \beta 与恒星质量之间存在强相关性,即质量更大的星系表现出更红的颜色。我们样本中质量最大的星系在每个红移处都呈现红色,这意味着尘埃可以在大质量星系中迅速积聚,而在 z > 7 时反馈机制可能正在从低质量星系中移除尘埃。因此,此前观测到延伸至 z ~ 3 的恒星质量 - 金属丰度关系,可能延伸至 z = 7 - 8。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.3785,
  title  = {CANDELS: The Evolution of Galaxy Rest-Frame Ultraviolet Colors from z = 8 to 4},
  author = {Steven L. Finkelstein and Casey Papovich and Brett Salmon and Kristian Finlator and Mark Dickinson and Henry C. Ferguson and Mauro Giavalisco and Anton M. Koekemoer and Naveen A. Reddy and Robert Bassett and Christopher J. Conselice and James S. Dunlop and S. M. Faber and Norman A. Grogin and Nimish P. Hathi and Dale D. Kocevski and Kamson Lai and Kyoung-Soo Lee and Ross J. McLure and Bahram Mobasher and Jeffrey A. Newman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3785},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to the Astrophysical Journal. 19 pages, 8 figures and 5 tables. The complete data for Table 3 will be available in the online version of the Astrophysical Journal, and a version is included in the source files for this submission