论早型星系的尺寸与共动质量密度演化

我们提出了一个简单的、经验驱动的模型，该模型同时预测了从z=2至今大质量早型星系的平均尺寸和共动质量密度的演化。首先，我们证明仅仅由于早型星系的持续出现，就可以预期该星系群发生某种程度的尺寸演化。SDSS数据揭示，在当今宇宙中，具有给定动力学质量的较致密早型星系拥有更年老的恒星种群。相反，在给定恒星速度弥散的情况下，SDSS数据显示尺寸与年龄之间没有关系，这意味着速度弥散可用于估计星系停止形成恒星并转变为早型星系的时期。将这种“形成”准则应用于大量邻近早型星系样本，我们预测了尺寸分布和共动质量密度随红移的演化。由此得到的平均尺寸演化大约是观测到的演化的一半。然后，基于暗物质晕组装的宇宙学模拟，我们引入了星系在“形成”红移与现今之间的并合历史方案。在转变为早型星系之后的此类并合推测是无耗散的（“干”并合），其中尺寸的增加预计与质量的增加近似成正比。该模型成功再现了自z~2以来大质量早型星系平均尺寸和共动质量密度的观测演化。我们得出结论，最近测量到的早型星系显著的尺寸演化，可以通过星系作为早型持续出现的效应及其随后通过干并合增长的联合效应来解释。