z ~ 3-6.5 恒星质量跨越五个数量级的星系星暴/主序双峰性
星系天体物理
2022-05-18 v3
摘要
我们研究了 z ~ 3-6.5 时恒星形成星系的恒星质量(M*)与恒星形成率(SFR)关系，覆盖约五个数量级的恒星质量（5.5 <~ log10(M*/Msun) <~ 10.5）。这一前所未有的覆盖得益于空白无透镜场(COSMOS/SMUVS)与星系团透镜场(Hubble Frontier Fields)的联合分析，使我们能达到极低恒星质量。先前工作揭示了在 z ~ 4-5 的 SFR-M* 平面上存在清晰双峰性，包含恒星形成主序与星暴云。此处我们表明该双峰性扩展至所有恒星形成星系，并在整个 z ~ 3-6.5 红移范围内成立。我们发现这些红移处星暴至少占 M* >~ 10^9 Msun 所有恒星形成星系的 20%，并在 z=4-5 达到 40% 峰值。更重要的是，这些红移处总 SFR 预算的 60% 至 90% 包含在星暴星系中，表明星暴式恒星形成在高红移占主导。几乎所有 log10(M*/Msun) <~ 8.5 的低恒星质量星暴年龄与星暴事件典型时标相当，表明这些星系正被捕捉于形成过程中。有趣的是，星系形成模型未能预测星暴/主序双峰性及星暴总体，表明星暴现象可能由这些模型所探尺度更小处的物理过程驱动。
引用
@article{arxiv.2112.03935,
title = {The galaxy starburst/main-sequence bimodality over five decades in stellar mass at z ~ 3-6.5},
author = {Pierluigi Rinaldi and Karina I. Caputi and Sophie E. van Mierlo and Matthew L. N. Ashby and Gabriel B. Caminha and Edoardo Iani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03935},
year = {2022}
}
备注
24 pages, including 15 figures (17 files in total) and 4 tables. The manuscript has been accepted for publication in the ApJ