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盘星系气体速度弥散从 $z\sim8$ 到 $z\sim0.5$ 的演化

星系天体物理 2025-06-02 v1

摘要

光学/近红外积分场光谱学与分辨亚毫米干涉测量数据相结合,已对红移 z>0.5z>0.5 处近千个星系的电离气体与分子气体运动进行了测绘。尽管这些测量揭示了关于盘结构与运动学演化的一些关键性质,但各异的技术与样本导致了差异化的结论——尤其是在比较不同的动力学示踪剂(例如 Hα\alpha、[C II\scriptstyle\rm~II]、CO)时。本文整理了文献中 237 个在 z=0.58z=0.5-8 之间具有速度弥散与旋转速度测量值的盘星系,其中 63 个星系具有分子气体分数测量值。我们探究了由多相态示踪的 8 Gyr 期间盘速度弥散测量值与 Toomre 稳定性模型预期之间的联系。当考虑样本性质(例如恒星质量、示踪剂)时,盘弥散在 z1.58z\sim1.5-8 之间几乎没有演化,这与模型假设的预期一致。我们发现,在固定气体质量下,电离气体的弥散比分子气体弥散高约 2×2\times。这些结果对分子气体示踪剂很敏感,[C II\scriptstyle\rm~II] 的结果表现出混合行为,表明其多相起源。当考虑恒星形成率时,[C II\scriptstyle\rm~II] 的运动学可以与分子气体和电离气体示踪剂相协调。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.24129,
  title  = {Evolution of Gas Velocity Dispersion in Discs from $z\sim8$ to $z\sim0.5$},
  author = {E. Wisnioski and J. T. Mendel and R. Leaman and T. Tsukui and H. Übler and N. M. Förster Schreiber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.24129},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 11 figures; Submitted to MNRAS