JADES：红移z=5到z=0.5的大质量宁静星系静止系紫外到近红外尺寸演化

我们展示了161个宁静星系（QGs）的紫外到近红外尺寸演化，这些星系的质量$M_*>10^{10}M_\odot$，红移$0.5<z<5$。利用JADES在GOODS-South的深多波段NIRCam图像，我们测量了星系在静止系0.3、0.5和1$\mu m$处的有效半径（$R_e$）。平均而言，QGs在静止系1$\mu m$处比在0.3$\mu m$（0.5$\mu m$）处紧凑45%（15%）。无论波长如何，QGs的$R_e$都随红移强烈演化，并且这种演化依赖于恒星质量。对于质量$M_*=10^{10}-10^{10.6}M_\odot$的较低质量QGs，演化遵循$R_e\sim(1+z)^{-1.1}$，而对于质量$M_*>10^{10.6}M_\odot$的较高质量QGs，演化变得更陡，遵循$R_e\sim(1+z)^{-1.7}$。为了约束驱动表观尺寸演化的物理机制，我们研究了$R_e$与QGs形成红移（$z_{form}$）之间的关系。对于较低质量QGs，这种关系大致与$R_e\sim(1+z_{form})^{-1}$一致，符合祖先效应的预期。对于较高质量QGs，$R_e$与$z_{form}$之间的关系依赖于恒星年龄。较老的QGs的$R_e$与$z_{form}$之间的关系比仅由祖先效应预期的更陡，表明并合和/或淬灭后的连续气体吸积驱动了非常大质量系统中的额外尺寸增长。我们发现样本中$z>3$的QGs非常致密，质量面密度$\Sigma_e\gtrsim10^{10} M_\odot/\rm{kpc}^2$，并且它们的$R_e$可能甚至比从较低红移QGs测量的尺寸演化预期的还要小。最后，我们仔细研究了GS-9209的结构，这是最早确认的大质量QGs之一，红移$z_{spec}\sim4.7$。从紫外到近红外，GS-9209变得越来越致密，其光轮廓变得更球状，表明颜色梯度已经存在于这个最早的大质量QGs中。