低质量与高红移：质量 - 金属丰度关系的演化
摘要
我们首次对 10^{8}< M/M_{\sun} < 10^{10} 范围内的高红移质量 - 金属丰度 (MZ) 关系进行了稳健测量，该结果通过对 83 个具有确定红移 (1.3 < z < 2.3) 的发射线星系光谱进行叠加获得。对于这些红移，利用哈勃空间望远镜宽场相机 3 (Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3) 进行的红外光栅光谱观测对 R23 金属丰度诊断敏感：([OII]3726,3729 + [OIII] 4959,5007)/H\beta。利用按四个质量四分位数叠加的光谱，我们发现 MZ 关系随质量减小而显著下降，从 M=10^{9.8} M_{\sun} 处的 12+log(O/H) = 8.8 延伸至 M=10^{8.2} M_{\sun} 处的 12+log(O/H)= 8.2。在修正了金属丰度指示器之间的系统偏差后，我们将我们的 MZ 关系与 M>10^{9.5} M_{\sun} 且 z~2.3 的星系叠加光谱测量结果进行了比较。在统计不确定性范围内，我们的 MZ 关系与 z~2.3 的结果一致，特别是考虑到我们略高的金属丰度（约高出 0.1 dex）在定性上与样本较低的平均红移 z=1.76 相符。对于我们数据所探测的质量范围，MZ 关系显示出陡峭的斜率，这表明存在能量驱动风的反馈作用，以及一种宇宙学 downsizing 演化，即大质量星系在更早时期达到本地 MZ 关系。此外，我们表明我们的样本落在该红移处恒星形成主序（SFR-M_{*} 关系）的外推线上。这一结果表明，基于光栅发射线选择的样本并不具有优先的高恒星形成率 (SFR)。最后，我们未发现质量 - 金属丰度 -SFR 平面演化的证据；我们的堆叠平均测量结果与本地关系吻合极好。
引用
@article{arxiv.1309.4458,
title = {Low Masses and High Redshifts: The Evolution of the Mass-Metallicity Relation},
author = {Alaina Henry and Claudia Scarlata and Alberto Dominguez and Matthew Malkan and Crystal L. Martin and Brian Siana and Hakim Atek and Alejandro G. Bedregal and James W. Colbert and Marc Rafelski and Nathaniel Ross and Harry Teplitz and Andrew J. Bunker and Alan Dressler and Nimish Hathi and Daniel Masters and Patrick McCarthy and Amber Straughn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4458},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ Letters