红移大于3的大质量星系红外颜色选择
星系天体物理
2016-01-26 v1
摘要
我们引入一种新的颜色选择技术，以证认被莱曼断裂选择系统性遗漏的高红移大质量星系。新选择基于H_{160}和IRAC 4.5um波段，具体为H - [4.5] > 2.25 mag。这些被称作“HIEROs”的星系包含两大可用额外J - H颜色分离的族。这些族分别是z > 3的大质量尘埃恒星形成星系(JH-blue)和z < 3的极尘埃星系(JH-red)。在具有最深层HST/WFC3和IRAC数据的GOODS-N与GOODS-S场共350角分^2区域内，包含285个至[4.5] < 24 mag的HIEROs。我们此处主要关注JH-blue (z > 3) HIEROs，其中位数测光红移z ~4.4、恒星质量M_{*}~10^{10.6} Msun，且在静止帧紫外比类似质量的莱曼断裂星系(LBGs)暗弱得多。其恒星形成率(SFRs)达~240 Msun yr^{-1}，导致比SFR sSFR ~4.2 Gyr^{-1}，暗示大质量星系的sSFR在z > 2继续增长，但增长率低于从z=0到z=2。中位数半光半径2 kpc，包括~20%与相似红移处宁静星系一样致密，JH-blue HIEROs代表了z ~ 3处最质量大(M_{*} > 10^{11.2} Msun)致密宁静星系的完美恒星形成前身，并具有恰当的数密度。HIEROs占从测光红移证认的z > 3处M_{*} > 10^{10.5} Msun所有星系的~60%。这是LBGs的五倍，且两族间几乎无重叠。尽管HIEROs占z ~ 4-5总SFR密度的15-25%，它们完全主导发生于M_{*} >10^{10.5} Msun星系中的SFR密度，因而对理解大质量星系形成的极早期阶段至关重要。
引用
@article{arxiv.1512.02656,
title = {Infrared color selection of massive galaxies at z > 3},
author = {T. Wang and D. Elbaz and C. Schreiber and M. Pannella and X. Shu and S. P. Willner and M. L. N. Ashby and J. -S. Huang and A. Fontana and A. Dekel and E. Daddi and H. C. Ferguson and J. Dunlop and L. Ciesla and A. M. Koekemoer and M. Giavalisco and K. Boutsia and S. Finkelstein and S. Juneau and G. Barro and D. C. Koo and M. J. Michałowski and G. Orellana and Y. Lu and M. Castellano and N. Bourne and F. Buitrago and P. Santini and S. M. Faber and N. Hathi and R. A. Lucas and P. G. Pérez-González},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.02656},
year = {2016}
}
备注
ApJS, in press