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自 z~2 以来恒星形成率与恒星质量关系的演化及其环境依赖性

宇宙学与河外天体物理 2015-06-15 v2

摘要

本文讨论了过去约 100 亿年间星系恒星形成率 (SFR) 与恒星质量 (M*) 之间相关性的演化,特别关注其环境依赖性。我们首先展示了红移 z=0.4 处富星系团 Cl0939+4713 中 H-alpha 选源星系的中红外 (MIR) 性质。通过 MIR 叠加分析,我们发现 z=0.4 时 H-alpha 发射体的中值 SFR 在高密度环境中更高。我们还发现,高密度环境中的恒星形成星系往往具有更高的比恒星形成率 (SSFR),尽管该趋势相较于 SFR 的趋势显著性较低。当我们仅考虑源自 H-alpha 的 SFR 时,这种高密度环境中 SSFR 的增加并不明显,这表明星系的尘埃消光依赖于环境;高密度环境中的星系往往含有更多尘埃(高达约 0.5 星等)。随后,通过汇编我们在遥远星系团环境(来自 MAHALO-Subaru)和场环境(来自 HiZELS)中可比的、窄带选取的大样本 H-alpha 发射体,我们讨论了自 z~2 以来恒星形成星系的 SFR-M* 关系的环境依赖性。我们发现,在固定质量 log(M*/Msun)=10 处,H-alpha 选源星系的 SSFR 随 (1+z)^3 快速演化,但只要我们依赖基于 H-alpha 的 SFR(并进行依赖于 M* 的消光修正),SFR-M* 关系自 z~2 以来便与环境无关。即使考虑到尘埃消光中可能存在的环境变化,我们得出结论:自 z~2 以来宇宙历史上的任何时刻,星系团与场环境中恒星形成星系的 SFR-M* 关系差异始终很小(~<0.2 dex 水平)。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.5315,
  title  = {On the evolution and environmental dependence of the star formation rate versus stellar mass relation since z~2},
  author = {Yusei Koyama and Ian Smail and Jaron Kurk and James E. Geach and David Sobral and Tadayuki Kodama and Fumiaki Nakata and A. M. Swinbank and Philip N. Best and Masao Hayashi and Ken-ichi Tadaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.5315},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS