COSMOS [OII] 巡天：电子密度与恒星形成率的演化

恒星形成星系在 $z > 1$ 时展现出与同等恒星质量的本地星系显著不同的性质。高红移恒星形成星系不仅具有比其本地对应体更高的恒星形成率和气体比例，它们还似乎拥有物理条件显著不同的恒星形成区域，包括更高的电子密度。为了理解导致观测到的恒星形成条件演化的物理机制，我们组建了 $z\sim 1.5$ 处具有发射线测量的 $\mathrm{[OII]} \lambda \lambda 3726,3729$ 双线的最大恒星形成星系样本。通过将我们的 $z\sim 1.5$ 样本与具有等效恒星质量、恒星形成率和比恒星形成率分布的本地星系样本进行比较，我们研究了所提出的电子密度演化及其对整体性质的依赖。我们测得 $z\sim 1.5$ 样本的平均电子密度为 $114_{-27}^{+28} \, \mathrm{cm}^{-3}$，比本地恒星形成星系的典型电子密度大五倍。然而，我们发现具有同等恒星形成率的本地星系和高红移星系的典型电子密度之间没有偏移。我们的工作表明，样本的平均电子密度对恒星形成率高度敏感，这意味着先前观测到的演化主要是选择效应的结果。