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大质量星系结构性质与动力学之间的紧密相关性:质量基本平面在z~2时已就位

宇宙学与河外天体物理 2015-06-17 v1

摘要

基本平面(FP)是早型星系大小、表面亮度和速度弥散之间的经验关系。该关系已在局部宇宙中对早型星系进行了广泛研究,以约束星系形成机制。该平面零点的演化已被扩展到高红移,以研究大质量星系的光度演化,假设结构同源性。在这项工作中,我们通过用恒星质量密度替换表面亮度来评估这一假设,并展示了自z~2以来大质量、静止星系的“质量FP”的演化。通过考虑恒星种群,我们从而隔离并追踪结构和动力学演化。尽管自z~3以来观测到大质量星系的大小和形态发生了剧烈演化,但我们发现静止星系在z~2之前位于质量FP上。与光度FP约1.4 dex的演化相比,自z~2以来,来自z~0质量FP的平均残差小于约0.15 dex。假设Hyde & Bernardi (2009)的质量FP斜率,我们发现这个最小偏移量按(1+z)^{-0.095±0.043}缩放。这一结果支持了先前从FP推导光度演化的研究。因此,尽管大质量星系在z~2时尺寸紧凑且更倾向于盘状,但它们的动力学和结构性质之间的关系与局部早型星系一致。最后,我们没有发现质量FP相对于维里平面倾斜的有力证据,但强调需要包括选择偏差的完整模型来充分研究这个问题。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.6638,
  title  = {Tight Correlations Between Massive Galaxy Structural Properties and Dynamics: The Mass Fundamental Plane Was in Place by z~2},
  author = {Rachel Bezanson and Pieter G. van Dokkum and Jesse van de Sande and Marijn Franx and Joel Leja and Mariska Kriek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.6638},
  year   = {2015}
}

备注

7 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ Letters