CEERS：恒星形成主序散射增大表明早期星系以爆发形式形成
星系天体物理
2023-12-19 v1
摘要
我们展示了CEERS巡天中在4.5≤z≤12处的星系的恒星形成率-恒星质量（SFR-M_*）关系。我们使用bagpipes对具有灵活恒星形成历史（SFHs）的星系对JWST和HST的静止紫外和静止光学测光进行建模。我们考虑了从SFHs在10 Myr（SFR_10）和100 Myr（SFR_100）上平均的SFR，其中测光探测这些时间尺度上的SFR，有效地追踪静止光学中的星云发射线（在~10 Myr时间尺度上）和紫外/光学连续谱（在~100 Myr时间尺度上）。我们测量了SFR-M_*关系的斜率、归一化和内在散射，同时考虑了星系SFR和M_*的不确定性和协方差。从z~5到9，SFR_10-M_*关系的散射较大，σ(log SFR_100)=0.4 dex，而SFR_100-M_*关系的散射为σ(log SFR_10)=0.1 dex。这种散射随红移和恒星质量的增加而增加，至少到z~7。这些结果可以解释为，较高红移的星系经历了恒星形成变率的增加，并且主要在短暂的活跃期形成，随后是恒星形成的间歇期（即“打盹”阶段）。我们在比值R_SFR=log(SFR_10/SFR_100)中看到了显著趋势，平均而言，R_SFR随恒星质量和红移的增加而减小。这导致在z~5时，log M_*/M_⊙≥9.3的星系的恒星形成“占空比”约为40%，在z~9时下降到约20%。星系在较高红移和较高恒星质量时也经历更长的恒星形成间歇期，使得星系从z≳6时较高的SFR变率期过渡到z≲4.5时较平滑的SFR演化。
引用
@article{arxiv.2312.10152,
title = {CEERS: Increasing Scatter along the Star-Forming Main Sequence Indicates Early Galaxies Form in Bursts},
author = {Justin W. Cole and Casey Papovich and Steven L. Finkelstein and Micaela B. Bagley and Mark Dickinson and Kartheik G. Iyer and L. Y. Aaron Yung and Laure Ciesla and Ricardo O. Amorin and Pablo Arrabal Haro and Rachana Bhatawdekar and Antonello Calabro and Nikko J. Cleri and Alexander de la Vega and Avishai Dekel and Ryan Endsley and Eric Gawiser and Mauro Giavalisco and Nimish P. Hathi and Michaela Hirschmann and Benne W. Holwerda and Jeyhan S. Kartaltepe and Anton M. Koekemoer and Ray A. Lucas and Sara Mascia and Bahram Mobasher and Pablo G. Perez-Gonzalez and Giulia Rodighiero and Kaila Ronayne and Sandro Tachhella and Benjamin J. Weiner and Stephen M. Wilkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10152},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 12 figures, 2 Appendix figures