团块状湍流星系盘中的低角动量

我们在四个邻近 ($z\sim0.1$) 旋涡星系中测量了恒星比角动量 $j_{\rm star}=J_{\rm star}/M_{\rm star}$，这些星系的恒星质量 $M_{\rm star}$ 接近星系质量函数的转折点 $M^*$，但在低稳定性 ($Q\sim1$)、团块状、高电离气体色散 (40-50 km/s)、高分子气体比例 (20-30%) 和快速恒星形成 (~20 $M_\odot$/yr) 方面，看起来像 $z\sim2$ 处的典型恒星形成盘。结合仅在低红移处可获得的高分辨率 (Keck-OSIRIS) 和大半径 光谱图，我们发现这些目标的恒星角动量约为同等恒星质量和核球比例的典型本地旋涡星系的三分之一。理论分析表明，这种角动量不足是其低稳定性的主要原因，而高气体比例起着互补作用。有趣的是，我们目标的低 $j_{\rm star}$ 值与固定 $M_{\rm star}$ 下由近似理论标度关系 $j_{\rm star}\sim(1+z)^{-1/2}$ 预期在更高 $z$ 处的 $M^*$ 种群中的值相似。这表明由宇宙膨胀驱动的角动量变化，是高 $z$ 处团块状 $M^*$ 盘（可能演化为早型星系）与质量匹配的本地旋涡星系之间显著差异的主要原因。