早型星系大小和速度弥散的宇宙演化

[摘要已删节] 红移z>1处的大质量、被动演化星系，其平均物理尺寸比具有相同恒星质量的本地早型星系(ETGs)小约3倍。如果耗散坍缩发生，理论上确实预期会出现小尺寸。近期结果表明，z<1处的尺寸演化限制在40%以内，而大部分演化发生在z>1处，在那里观测到既紧凑又已延展的星系，且尺寸的弥散显著大于本地。在高红移处存在相当数量的、尺寸与其本地对应物相同的ETGs，以及尺寸相当小的ETGs，这表明达到新的、膨胀的平衡构型的时间尺度小于哈勃时间。我们证明了紧凑的高红移星系与本地ETGs在*相同物理半径*（高红移ETGs的名义半光半径）内的投影质量存在显著差异，即高红移ETGs平均而言密度显著更高。我们提出，在z~2处达到峰值的类星体活动，可以在短于动力学时间尺度的时间尺度上，从星系中心区域移除大量气体，从而在恒星质量恒定的情况下触发恒星成分的膨胀；在这种情况下，尺寸增加伴随着中心质量的减少。尺寸演化预计将与类星体的演化平行，而在类星体演化中看到的逆层级或向下演化，也反映在尺寸演化中。