SFR-M$_*$ 相关性在高红移处延伸至低质量端

为更全面地理解星系演化，SED 拟合可用于恢复恒星质量（M$_*$）与恒星形成率（SFR）之外的量。我们使用 Iyer \& Gawiser (2017) 的 Dense Basis 方法为 CANDELS GOODS-S 场中 $0.5<z<6$ 的 $17,873$ 个星系样本重建恒星形成历史（SFH），以研究 SFR-M$_*$ 相关性的本质与演化。重建的 SFH 表示 SFR-M$_*$ 空间中的轨迹，使我们能沿这些轨迹向后传播，研究早于观测时刻的星系。我们利用直接拟合那些时期观测到的星系，以及低红移观测星系的 SFR-M$_*$ 轨迹，研究 $z=1,2,3,4,5,6$ 处的 SFR-M$_*$ 相关性。通过 KS 检验发现，两种方法得到的相关性彼此一致。使用半解析模型与宇宙学流体动力学模拟中 SFH 的验证测试，确认了该方法对 SFR-M$_*$ 相关性斜率、归一化与形状变化的敏感性。该技术使我们能进一步探测高红移相关性低质量区约 1 dex，有效体积比仅用直接拟合大约 $10\times$。我们发现 SFR-M$_*$ 相关性在 $z>4$ 一致地呈线性直至 M$_*\sim 10^7 M_\odot$。相关性的演化可由 $\log SFR= (0.80\pm 0.029 - 0.017\pm 0.010\times t_{univ})\log M_*$ $- (6.487\pm 0.282-0.039\pm 0.008\times t_{univ})$ 很好描述，其中 $t_{univ}$ 为宇宙年龄（单位 Gyr）。