利用 3D-HST 研究 z >~ 2 处的质量 - 金属丰度 - 恒星形成率关系
宇宙学与河外天体物理
2014-04-09 v2 星系天体物理
摘要
我们利用作为 3D-HST 巡天一部分获取的近红外光谱，对 103 个 z~2 的具有统计显著性的星系样本的物理性质进行了新的精确测量。我们从 [OII]、[OIII] 和 Hbeta 星云发射线推导出红移、金属丰度和恒星形成率 (SFRs)，并利用 CANDELS 中可用的多波段测光数据测量恒星质量。我们发现，从我们的数据导出的质量 - 金属丰度关系 (MZR) 与先前在 0<z<3 范围内确定的趋势相同，即质量较低的星系具有较低的金属丰度。然而，我们发现该关系与 Erb et al. 2006b 先前对 z~2 MZR 的测定存在偏移，后者使用 [NII]/Halpha 比率测量金属丰度，其测得的金属丰度在给定质量下较低。结合我们的 SFR 信息，我们发现我们的星系偏离基础金属丰度关系 (FMR) 约 0.3 dex。我们研究了光致电离条件，发现我们的星系与先前报道的高红移星系中升高的电离参数一致。利用 BPT 图，我们论证如果情况确实如此，基于 [NII] 和 Halpha 的金属丰度指示器可能与通过氧线和 Hbeta 获得的指示器不一致。利用 BPT 图中恒星形成序列理论演化的最新测定结果，我们将测得的 [OIII]/Hbeta 线比率转换为 [NII]/Halpha 比率。从 [NII]/Halpha 比率中，我们推断出系统性地更高的金属丰度，这与 FMR 更好地吻合。因此，我们的结果表明，先前报道的 z~2-3 处 FMR 的演化可能是金属丰度指示器差异演化的产物，并警告不要在高红移处使用未考虑恒星形成区物理条件演化的本地校准金属丰度关系。
引用
@article{arxiv.1310.0816,
title = {The Mass-Metallicity-SFR Relation at z >~ 2 with 3D-HST},
author = {F. Cullen and M. Cirasuolo and R. J. McLure and J. S. Dunlop},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.0816},
year = {2014}
}
备注
15 pages, 13 figures, acccpted for publication in MNRAS