红移约3处光谱确认宁静星系的致密、核球主导结构

我们利用首批规模可观的此类源样本之一，研究红移 $z\approx 3$ 处光谱确认的大质量宁静星系的结构性质；该样本由 COSMOS 场中 $2.4 < z < 3.2$ 的十颗 $10.8<\log(M_{\star}/M_{\odot})<11.3$ 星系组成，其红移与宁静性由 HST 光栅光谱确认。尽管受偏向较年轻恒星种群的微弱偏差影响，该样本被认为在很大程度上代表了此时宇宙中最质量最大因而本征最稀有的宁静源中的大多数。我们依托针对性 HST/WFC3 观测，并在约 4000 埃静止帧下对星系面亮度分布拟合 S\'ersic 轮廓。我们发现典型的高 S\'ersic 指数与轴比（中位数分别约 4.5 与 0.73），表明与某些先前结果相反，首批大质量宁静星系可能大体已是核球主导系统。我们测得致密星系尺寸，在 $\log(M_{\star}/M_{\odot})\approx 11.2$ 时平均约 1.4 kpc，与先前由低红移及相近红移处测光选源所得宁静星系恒星质量—尺寸关系及其红移演化的高质量端外推吻合良好。本工作确认了 $z\approx 3$ 处存在致密、核球主导、大质量宁静源族群，提供了其结构性质的首批统计估计之一，并进一步约束了首批宁静星系的早期形成与演化。