恒星形成星系在 $z \sim 0.35$ 处的 HI 质量函数

中性原子氢（HI）质量函数（HIMF）描述了任意时期星系 HI 含量的分布；其演化是探测星系形成与演化模型的重要手段。本文报道了巨米波射电望远镜对 Extended Groth Strip 中 $z\approx0.20-0.42$ 蓝色恒星形成星系的 HI 21cm 光谱观测，通过对不同 $\rm{M_B}$ 范围内星系子样本的 HI 21cm 发射信号进行堆叠，确定了此类星系在 $z \approx 0.35$ 处平均 HI 质量（$\rm{M_{HI}}$）与绝对 B 波段星等（$\rm{M_B}$）之间的标度关系。我们将此 $\rm{M_{HI}-M_B}$ 标度关系（假设其弥散与本地宇宙相同）与已知的这些红移处恒星形成星系的 B 波段光度函数相结合，确定了 $z\approx0.35$ 处的 HIMF。我们表明，在 $\rm{M_{HI}-M_B}$ 标度关系中使用正确的弥散对准确估计 HIMF 至关重要。我们发现 HIMF 从 $z\approx0.35$ 到 $z\approx0$ 即过去 4 Gyr 以来已显著演化，尤其在高质量端。高质量星系（$\rm{M_{HI}\gtrsim10^{10}\ M_\odot}$）在 $z\approx0.35$ 处的普遍程度比 $z \approx 0$ 处低约 3.4 倍。反之，在 $z\approx0.35$ 处低质量星系（$\rm{M_{HI} \approx10^9\ {M}_\odot}$）比本地宇宙更多。尽管我们的结果可能受宇宙方差影响，但我们发现大质量恒星形成星系在过去 4 Gyr 中通过并合事件或从环星系介质吸积获得了大量 HI。