致密尘埃遮蔽恒星形成与星系双模性的起源
星系天体物理
2025-05-22 v2
摘要
在过去十年中，对红移 处高度消光的大质量红色恒星形成星系（RedSFGs）的研究表明，它们可能构成揭示高红移处从剧烈恒星形成向量子态转变驱动机制的关键群体。由于这种转变似乎与形态转化有关，研究这些 RedSFGs 的形态特性对于我们理解星系演化至关重要。为此，我们利用来自 CEERS 巡天的 JWST/NIRCam 图像，构建了一个在 处包含 188 个大质量星系的完备质量样本，并对其进行了空间分辨 SED 拟合。在将星系分类为典型的蓝色恒星形成星系（BlueSFGs）、RedSFGs 和宁静星系（QGs）后，我们比较了各类群在恒星质量面密度、恒星形成率面密度、比恒星形成率、尘埃衰减和质量加权年龄方面的形态。我们发现 RedSFGs 和 QGs 呈现出相似的恒星表面密度轮廓，并且 RedSFGs 在所有质量下的尘埃衰减集中度都显著高于 BlueSFGs。这表明，要变得宁静，一个 BlueSFG 必须在变得足够大质量后经历一个主要的致密化阶段。同时，我们发现 RedSFGs 和 QGs 在该红移处占 星系的 以上。这个转变质量对应于在本地宇宙中划分 BlueSFGs 和 QGs 双模性的“临界质量”。我们因此得出结论：在延展的 BlueSFGs 和经历了主要气体致密化阶段从而能够原位构建大质量核球的致密、高衰减 RedSFGs 之间存在一种双模性。有证据表明，这种早期阶段的分离是本地 BlueSFGs 和 QGs 之间双模性的起源，我们称之为“原始双模性”。
引用
@article{arxiv.2411.00279,
title = {Compact dust-obscured star-formation and the origin of the galaxy bimodality},
author = {Maxime Tarrasse and Carlos Gómez-Guijarro and David Elbaz and Benjamin Magnelli and Mark Dickinson and Aurélien Henry and Maximilien Franco and Yipeng Lyu and Jean-Baptiste Billand and Rachana Bhatawdekar and Yingjie Cheng and Adriano Fontana and Steven L. Finkelstein and Giovanni Gandolfi and Nimish Hathi and Michaela Hirschmann and Benne W. Holwerda and Anton M. Koekemoer and Ray A. Lucas and Lise-Marie Seillé and Stephen Wilkins and L. Y. Aaron Yung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00279},
year = {2025}
}