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EMERGE:自 $z\sim6$ 以来星系并合率的经验预言

星系天体物理 2021-01-19 v3

摘要

我们利用星系形成的经验模型 EMERGE 探索星系–星系并合率。平均而言,我们发现每 Gyr 有 2% 至 20% 的大质量星系(log10(m/M)10.3\log_{10}(m_{*}/M_{\odot}) \geq 10.3)会经历一次主并合。我们的模型预言,当按后代恒星质量遴选时,星系并合率并不随红移呈幂律标度,并表现出明显的恒星质量与质量比依赖。具体而言,主并合在高质量和低红移处更频繁。我们表明并合对 log10(m/M)11.0\log_{10}(m_{*}/M_{\odot}) \gtrsim 11.0 星系的恒星质量增长十分重要。对最质量星系而言,主并合主导了吸积质量分数,贡献了总吸积恒星质量的至多 90%。我们强调这些现象是恒星–晕质量关系的直接结果,该关系使得大质量星系比低质量星系有更高概率经历主并合。我们的模型产生的星系对分数与近期观测一致,其形式最好由幂律指数函数描述。将这些对分数转换为并合率时,若使用已发表的观测时标,会得到相较于模型内禀值不准确的预言。我们发现,采用随红移线性减小的观测时标 Tobs=0.36(1+z)+2.39T_{\mathrm{obs}} = -0.36(1+z)+2.39 [Gyr](假设所有观测对到 z=0z=0 时均并合),可将对分数良好地映射至内禀并合率。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.02687,
  title  = {EMERGE: Empirical predictions of galaxy merger rates since $z\sim6$},
  author = {Joseph A. O'Leary and Benjamin P. Moster and Thorsten Naab and Rachel S. Somerville},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02687},
  year   = {2021}
}

备注

MNRAS accepted - 23 pages, 15 figures, 3 tables