星系重子质量函数至红移z=3的演化

我们结合已发布的恒星质量函数(SMF)与气体标度关系，探究星系重子(恒星加冷气体)质量函数(BMF)至红移$z=3$的演化。我们发现证据表明，在log$(M_{\rm baryon}/M_{\bigodot})>11.3$处，BMF自$z\sim 2.2$以来演化甚微。借助BMF与SMF的演化，我们研究了log($M_{\rm star}/M_{\bigodot}$)>10星系群体的重子净吸积率($\dot{\rho}_{\rm baryon}$)与恒星质量增长率($\dot{\rho}_{\rm star}$)。这两个量之比$\dot{\rho}_{\rm baryon}$/$\dot{\rho}_{\rm star}$从$z\sim 2.5$时的$\dot{\rho}_{\rm baryon}$/$\dot{\rho}_{\rm star}\sim$2下降至$z\sim 0.5$时的$\dot{\rho}_{\rm baryon}$/$\dot{\rho}_{\rm star}<$0.5，表明大质量星系从高红移到低红移正从“吸积主导”阶段转变为“耗尽主导”阶段。这两阶段的转变发生于$z\sim1.5$，与宇宙恒星形成率密度开始下降的红移一致。这为以下观点提供了证据：自$z\sim1.5$以来宇宙恒星形成率密度的下降主要源于星系重子净吸积率的下降与恒星形成的淬灭。