星系中尘埃和气体含量的演化
摘要
我们利用 GOODSS、GOODSN 和 COSMOS 场的深度 Herschel PACS 和 SPIRE 观测数据，在红移-恒星质量(Mstar)-恒星形成率(SFR)网格上估计星系的平均尘埃质量(Mdust)。我们研究了 z<=2.5 时 Mdust、Mstar 和 SFR 之间的标度关系。在固定的 SFR 和 Mstar 下，未观察到 Mdust 的明显演化。我们发现 SFR 与 Mdust 之间存在紧密的相关性，这可能是 Schmidt-Kennicutt (S-K) 定律的结果。先前工作观察到的 Mstar-Mdust 相关性在固定 SFR 时会变平甚至有时消失。这很可能大部分源于 Mdust-SFR 和 Mstar-SFR 相关性的组合。然后，我们通过假设尘埃/气体比与气体金属丰度呈线性关系来转换 Mdust，以此研究所推断的气体含量。样本中的所有星系在误差范围内都遵循相同的 SFR-Mgas 关系（积分 S-K 定律），尽管方法完全不同，但这与基于 CO 的主体结果广泛一致。z~2 处的大多数星系形成恒星的效率(SFE=SFR/Mgas)比 z~0 处高出约5倍。尚不清楚这种变化中有多少比例属于内在的红移演化，又有多少比例源于选择效应。气体比例(fgas)随 Mstar 增加而降低，随 SFR 增加而升高，并且在固定 Mstar 和 SFR 时不随 z 演化。我们通过引入一个 fgas、Mstar 和 SFR 之间的普适关系（在 z~2.5 之前不演化）来解释这些趋势。随着气体含量随时间演化，星系在这一关系中发生移动。我们利用三维基本关系 fgas-Mstar-SFR 以及主序的红移演化，估计了星系平均群体中 fgas 作为 z 和 Mstar 函数的演化，并发现了支持 downsizing 情景的证据。
引用
@article{arxiv.1311.3670,
title = {The evolution of the dust and gas content in galaxies},
author = {P. Santini and R. Maiolino and B. Magnelli and D. Lutz and A. Lamastra and G. Li Causi and S. Eales and P. Andreani and S. Berta and V. Buat and A. Cooray and G. Cresci and E. Daddi and D. Farrah and A. Fontana and A. Franceschini and R. Genzel and G. Granato and A. Grazian and E. Le Floc'h and G. Magdis and M. Magliocchetti and F. Mannucci and N. Menci and R. Nordon and S. Oliver and P. Popesso and F. Pozzi and L. Riguccini and G. Rodighiero and D. J. Rosario and M. Salvato and D. Scott and L. Silva and L. Tacconi and M. Viero and L. Wang and S. Wuyts and K. Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3670},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A