现今大质量星系自 z~5 以来的质量、颜色与结构演化

本文使用叠加分析追踪了现今大质量星系（$\log(M_{*}/M_{\odot})=11.5$）直至 $z=5$ 的质量增长、颜色演化与结构演化。我们利用最新UltraVISTA数据发布版卓越的深度与面积，结合CANDELS的深度与无与伦比的视宁度，收集了一个庞大的近红外（静止光学至紫外波段）质量选取星系样本。现今大质量星系的 progenitor 是通过演化的累积数密度选取来证认的，该方法考虑了并合效应以修正使用固定累积数密度选取引入的系统偏差，并发现 progenitor 自 $z=5$ 以来恒星质量增长了 $\approx1.5~\mathrm{dex}$。利用叠加分析，我们研究了 progenitor 的结构参数，发现中心区域的大部分恒星质量在 $z\sim2$ 时已就位，尽管星系在所有半径处持续组装质量，但外围区域的恒星质量比例增幅最大。然而，我们发现了在 $z>4$ 时 $r<3~\mathrm{kpc}$ 范围内存在显著恒星质量积累的证据，探测到现今大质量星系内部存在一个显著质量组装的时期。我们还将本研究中 progenitor 的质量组装与EAGLE模拟进行了比较，发现在 $r<3~\mathrm{kpc}$ 处其随 $z$ 的组装过程在定性上相似。我们确认 $z\sim1.5$ 是大质量星系演化的一个独特纪元，在此期间 progenitor 从主要通过盘内原位恒星形成来增长质量与大小，过渡到与次并合图景一致的 $r_{e}$ 高效增长时期。