盘状星系自 z=1 以来的强烈尺寸演化：使用物理动机的尺寸指标重新审视星系生长

我们对星系尺寸随宇宙时间演化的理解基于使用半光（有效）半径作为尺寸指标。尽管半光半径在结构参数化星系方面有许多优点，但它并不提供天体整体范围的度量，而仅指示包含星系最内50%光线的区域大小。因此，观测到的盘状星系有效半径随宇宙时间的温和演化受星系中心部分演化的制约，而非整体结构的演化性质。在Trujillo等人（2020）和Chamba等人（2022）工作的基础上，我们使用恒星形成气体密度阈值的径向位置作为尺寸指标来研究盘状星系的尺寸演化。作为评估此量的代理，我们使用星系恒星面质量密度轮廓中截断（边缘）的径向位置。为此，我们选取了HST CANDELS场中1048个恒星质量M$_{\rm stellar}$ $>$ 10$^{10}$ M$_{\odot}$且光谱红移至z=1的盘状星系。我们推导了它们的表面亮度、颜色和恒星质量密度轮廓。使用新尺寸指标，尺寸-质量关系的观测散射（~0.1 dex）相比使用有效半径减小了约2倍。在固定恒星质量下，类银河系（M$_{\rm stellar}$ ~ 5$\times$10$^{10}$ M$_{\odot}$）盘状星系在过去80亿年中平均尺寸增大了2倍，而边缘位置的恒星面质量密度从~13 M$_{\odot}$/pc$^2$（z=1）降至~1 M$_{\odot}$/pc$^2$（z=0），下降超过一个数量级。这些结果反映了类银河系盘状星系外部区域的剧烈演化，以~1.5 kpc Gyr$^{-1}$的速度增长。