宁静星系的尺寸与光谱演化：结合 HSC 成像与 Hectospec 光谱学

我们探讨了来自 SHELS 光谱巡天（Geller 等 2014）的 $\sim11000$ 个中红移星系样本的尺寸、恒星质量与平均恒星种群年龄（由 D$_n4000$ 指数指示）之间的关系，该样本由高分辨率昴星团望远镜 Hyper Suprime-Cam 成像增补。在 $0.1<z<0.6$ 红移区间内，恒星形成星系平均比其宁静对应体更大。由 $\sim3500$ 个 $M_*>10^{10}\, M_\odot$ 宁静星系组成的完备质量样本显示，$10^{11}\, M_\odot$ 宁静星系的平均尺寸从 $z\sim0.6$ 到 $z\sim0.1$ 增加了 $\lesssim25\%$。该增长率是恒星质量的函数：最质量大（$M_*>10^{11}\, M_\odot$）的星系尺寸增长显著慢于质量小一个数量级的宁静系统，后者在 $0.1\lesssim z\lesssim0.3$ 红移区间内增长了 70\%。对于 $M_*<10^{11}\, M_\odot$ 星系，在固定质量下年龄与尺寸反相关；质量更大的宁静系统未显示尺寸随平均恒星种群年龄的显著趋势。中红移宁静系统的绝对与相对丰度演化也是星系恒星质量的函数。一系列演化趋势表明，质量大于 $\sim10^{11}\, M_\odot$ 的星系在 $z\sim0.6$ 前已基本完成质量聚集。较低恒星质量的宁静星系展现出更复杂的演化，其特征为单个宁静星系尺寸增长（通过并合）与后期加入该星族的新 quenched 星系尺寸增大（前身偏差）的组合。$M_*\sim10^{10}\, M_\odot$ 星族的增长主要源于前身偏差。对于 $M_*\sim5\times10^{10}\, M_\odot$ 宁静星系，并合与前身偏差对尺寸增长的贡献大致相当。[删节]