KMOS$^{3D}$ 巡天：旋转致密恒星形成星系与积分谱线宽度的分解

利用积分视场光谱，我们研究了 KMOS$^{3D}$ 巡天中 35 个高质量、中心致密且致密的恒星形成星系（${\log{\overline{M}_*}}=11.1$，$\log{(\Sigma_\mathrm{1kpc})}>9.5$，$\log{(M_\ast/r_e^{1.5})}>10.3$）在 $z\sim0.7-3.7$ 处的运动学性质。我们对 23 个致密恒星形成星系（SFGs）进行了空间分辨，发现其中大多数由旋转运动主导，速度范围在 {$95-500$ km s$^{-1}$}。旋转速度的范围反映在其相似的积分 H$\alpha$ 谱线宽度范围 $75-400$ km s$^{-1}$ 中，这与来自完整 KMOS$^{3D}$ 样本的质量匹配延展星系的运动学性质一致。被归类为“旋转主导”或“盘状”的致密 SFGs 的比例也反映了完整 KMOS$^{3D}$ 样本的比例。我们表明，来自 KMOS$^{3D}$ 的积分视线气体速度弥散最好由其旋转速度和湍流速度的线性组合来近似，并带有较小但仍有显著贡献的星系尺度风。致密 SFGs 的 H$\alpha$ 指数盘尺寸平均为 $2.5\pm0.2$ kpc，为连续谱尺寸的 $1-2\times$，与先前工作一致。在固定恒星质量下，致密 SFGs 的 AGN 出现率比完整 KMOS$^{3D}$ 样本高 $1.4\times$，平均 AGN 比例为 76%。鉴于其高且中心集中的恒星质量以及接近于一的恒星质量与动力学质量之比，致密 SFGs 很可能具有较低的分子气体比例，并将在短时间尺度上淬灭，除非有流入气体补充。这些致密系统中的旋转表明它们的直接后裔是旋转被动星系。