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z~1.4 处星团中恒星形成星系显著的分子气体缺失

星系天体物理 2022-03-30 v1

摘要

我们展示了基于 ALMA Band 6 尘埃连续谱成像得到的 11 个星系团中 126 个高质量 (log M/M10.5M_{\star} / M_{\odot} \gtrsim 10.5)、恒星形成的团星系在 z=11.75z=1-1.75 的平均气体性质。利用 ALMA 图像上的堆叠分析,结合 UV-远红外数据,我们量化了平均红外 SED 和气体性质(分子气体质量 MmolM_{\rm mol}、气体耗尽时标 τdepl\tau_{\rm depl} 和气体分数 fgas_{\rm gas}),将其作为团中心半径以及包括恒星质量和主序偏离距离在内的性质的函数。我们发现相对于场星系预期的 ALMA 流量存在显著匮乏——对应较低的 MmolM_{\rm mol} 和 fgas_{\rm gas} 以及较短的 τdepl\tau_{\rm depl}——且在直至两倍维里半径范围内对团中心半径依赖微弱或不存在。Herschel+ALMA SED 表明尘埃温度 (~36-38 K) 高于同红移场星系 (~30 K)。我们对团星系气体性质与场星系进行了详尽比较,发现与同红移场星系堆叠相比,MmolM_{\rm mol}τdepl\tau_{\rm depl} 和 fgas_{\rm gas} 分别存在 2-3 倍、3-4 倍和 2-4 倍的缺失,且相对于主要基于探测结果建立的场星系标度关系缺失更大。此处推导的团星系气体性质与文献中 (原) 星团的堆叠分析相当,并与利用 CO 和尘埃连续谱探测所报道的场星系般 τdepl\tau_{\rm depl} 和增强的 fgas_{\rm gas} 结果相矛盾。我们的分析表明,环境对直至大半径处的气体性质有可观影响,这与宇宙学模拟良好一致,后者预计气体耗尽始于维里半径之外并在首次穿过团核心时基本完成。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.01307,
  title  = {Significant Molecular Gas Deficiencies in Star-forming Cluster Galaxies at $z\sim1.4$},
  author = {Stacey Alberts and Jéa Adams and Benjamin Gregg and Alexandra Pope and Christina C. Williams and Peter R. M. Eisenhardt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01307},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in ApJ