MOSDEF巡天：在 $z\sim2.3$ 存在恒星质量-恒星形成率-金属丰度关系

我们利用MOSDEF巡天中260个 $z\sim2.3$ 的恒星形成星系样本，研究高红移下恒星质量、恒星形成率与气相金属丰度(即M$_*$-SFR-Z关系)之间关系的本质。我们首次基于若干发射线比值给出了高红移M$_*$-SFR-Z关系的分析。我们表明在 $z\sim2.3$ 明显存在M$_*$-SFR-Z关系。该关系强度与宇宙学流体动力学模拟的预测相近。通过对 $z\sim0$ 与 $z\sim2.3$ 星系的堆叠直接比较，我们发现固定M$_*$与SFR下 $z\sim2.3$ 星系的金属丰度低约 $0.1$ dex。在化学演化模型框架下，M$_*$-SFR-Z关系的这种演化意味着固定M$_*$下质量负载因子随红移增大，以及落入气体金属丰度降低——后者很可能因高红移下相对于从星系际介质吸积，气体再循环的重要性较低。利用多个对金属丰度敏感的线比值同时进行分析，使我们能排除在固定金属丰度下物理条件(如N/O比、电离参数与电离谱硬度)的演化，作为在 $z\sim2.3$ 观测到的随红移及固定M$_*$下随SFR变化趋势的源。尽管本研究彰显了在高红移对化学演化模型进行高阶检验的潜力，但详尽的定量比较最终仍有待于对金属丰度定标随红移演化的充分理解。