MOIRCS 深场巡天 V：星系恒星质量与面亮度的普适关系

我们利用 GOODS-North 区域深场 K 波段选取的星表，展示了在 0.3<z<3 之间星系的恒星质量与面亮度（SB）之间的普适线性相关。该相关具有近乎恒定的斜率，与红移及静止系 z 帧下的星系颜色无关。考虑到未分辨的致密星系，这一紧密相关给出了给定恒星质量下 SB 的下界；在该边界之下禁止存在更低 SB 的星系。这一普适斜率表明，星系中的恒星质量在其宇宙历史中以相似的方式累积，而与星系质量无关，这与大质量星系主要通过主并合累积其恒星质量的图景相反。相反，对于给定的恒星质量，SB 表现出对红移的强烈依赖。除了由宇宙膨胀效应引起的 (1+z)^4 变暗外，其演化规律为 (1+z)^(-2.0~-0.8)。增亮取决于星系颜色和恒星质量。以年轻和恒星形成星系为主的蓝色星系群（静止系 U-V<0）在静止系 V 带的演化规律为 ~(1+z)^(-0.8 +-0.3)。另一方面，红色星系群（U-V>0）和大质量星系（M_*>10^(10)M_sun）表现出更强的增亮，为 (1+z)^(-1.5+-0.1)。通过与星系演化模型的比较，我们发现这些现象可以由直至 z~3 的星系纯光度演化很好地解释。