过去 100 亿年盘状星系中的暗物质比例

我们展示了一项对红移 z ∼ 2.5 以内恒星形成盘状星系中暗物质比例的研究，这些星系选自公开可用的积分视场光谱巡天：KMOS$^{\rm 3D}$、KGES 和 KROSS。为建模这些星系的 Hα 运动学，我们采用 3D 前向建模，其包含光束平滑与倾角修正，并给出旋转曲线。随后，这些旋转曲线经气体压力梯度修正，得到圆速度曲线或“内禀”旋转曲线。我们的最终样本包含 263 个红移范围 0.6 ≤ z < 2.5 的旋转支撑主序恒星形成星系。我们通过从总质量中减去重子质量来估计这些星系的暗物质比例，其中总质量由内禀旋转曲线导出。我们提供了新颖的观测证据，表明在固定红移下，暗物质比例随半径逐渐增大，使得星系外围由暗物质主导，类似于本地恒星形成盘状星系。该观测到的暗物质比例随红移增大而呈下降趋势，且平均而言有效半径内（直至外围）的比例保持在 50% 以上，与本地类似。我们研究了暗物质、重子面密度与星系圆速度之间的关系。我们观察到低恒星质量星系（log(M$_{\rm star}\ [\mathrm{M_\odot}]$) ≤ 10.0）经历更高程度的演化，这可能归因于星系的等级并合。最为重要的是，我们讨论了该领域中若干不确定性来源与当前局限，以及它们对暗物质比例测量及其跨星系尺度与宇宙时间趋势的影响。