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z=0.47处Hα等值宽度与星系性质的相关性:物理本征还是选择效应驱动?

星系天体物理 2021-04-21 v1

摘要

Hα\alpha 等值宽度(EW)是比恒星形成率(sSFR)的观测替代量,也是间歇性恒星形成活动的示踪剂。先前评估表明 EW 与恒星质量强反相关,形式为 M0.25M^{-0.25},类似于 sSFR——恒星质量关系。然而,此类相关性可能由选择效应驱动或形成。在本研究中,我们利用再电离时期莱曼阿尔法星系(LAGER)巡天所得的 z=0.47z = 0.47 窄带选源样本(含 1572 个 Hα\alpha 发射体)探究 Hα\alpha EW 如何与星系性质相关,以及选择偏差如何改变此类相关性。该样本覆盖 COSMOS 区域 3 deg2^21.1×1051.1\times10^5 cMpc3^3。我们假设本征 EW 分布以生成 Hα\alpha 发射体(HAEs)的模拟样本,并传播选择判据以匹配观测,从而控制选择偏差对底层结果的影响。我们发现 EW 本征地与恒星质量相关为 W0M0.16±0.03W_0 \propto M^{-0.16\pm0.03},并从 10710^{7}101010^{10} M_\odot 下降约 3\sim 3 倍。我们发现低质量 HAEs 具有静止系 EW>200 > 200\AA 的可能性约为高质量 HAEs 的 320\sim 320 倍。将本征 EW——恒星质量相关性与观测到的 SMF 结合可正确复现观测到的 Hα\alpha 光度函数(LF),而不修正选择效应会低估亮 HAEs 的数目。这表明本征 EW——恒星质量相关性具有物理显著性,并能复现星系群体的三种统计分布(LF、SMF、EW 分布)。在较低质量端,我们发现即便考虑选择效应后,高 EW 异常值仍比较高质量端更多。我们的结果表明,指示暴发性恒星形成活动的高 sSFR 异常值在本征上更低质量 HAEs 中更普遍,而非选择效应的副产品。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.10959,
  title  = {Correlations between H$\alpha$ Equivalent Width and Galaxy Properties at $z = 0.47$: Physical or Selection-driven?},
  author = {Ali Ahmad Khostovan and Sangeeta Malhotra and James E. Rhoads and Santosh Harish and Chunyan Jiang and Junxian Wang and Isak Wold and Zhen-Ya Zheng and L. Felipe Barrientos and Alicia Coughlin and Weida Hu and Leopoldo Infante and Lucia A. Perez and John Pharo and Francisco Valdes and Alistair R. Walker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10959},
  year   = {2021}
}

备注

21 Pages, 13 Figures, 2 Tables, accepted to MNRAS