早型星系形成时代随环境变量的演化

本文旨在通过对局部星系中恒星群体的"考古学”来设定早型星系形成时代的约束。我们使用考虑可变元素比率的吸收线指数模型，推导了124个位于高密度和低密度环境中的早型星系的星系群体参数。我们发现，所有三个参数（年龄、金属化学和α/Fe比率）都与速度分散相关。进一步地，我们发现环境对星系群体特性有影响。低密度环境中质量较大的早型星系平均年龄约小2 Gyr且略微更富金属化学，而在α/Fe比率方面未检测到偏差。我们将推导得到的年龄和α/Fe比率转化为星形成历史。我们表明，早型星系中大部分星形成活动预计发生在红移3至5之间（高密度环境）和红移1至2之间（低密度环境）。我们得出结论，至少50%的总星系质量密度在z=1时就已经形成，与观测到的总星系质量密度随红移变化的估计值良好一致。我们的结果表明，z<1时期早型星系群体中显著的质量增长必须局限于较小质量的天体，红移1至2之间星系质量密度的显著增长应主要来自场域星系群体。本文的结果进一步暗示，在z=2-5期间大质量天体中存在活跃的星形成活动，同时在z≈1时存在成熟的椭圆星系，这些现象分别被观察到为SCUBA星系和EROs。