z~2：盘组装的时期

我们探索了从 $z\sim2$ 宇宙恒星形成峰值到今天恒星形成星系内部气体运动学的演化。采用来自DEEP2和SIGMA巡天的星系旋转速度 $V_{rot}$（量化有序运动）和气体速度弥散 $\sigma_g$（量化无序运动）的测量。该样本覆盖了从 $z=2.5$ 到 $z=0.1$ 的连续红移基线，跨越100亿年。在低红移处，几乎所有足够大质量的恒星形成星系都是旋转支撑的（$V_{rot}>\sigma_g$）。到 $z=2$ 时，具有旋转支撑的星系百分比在低恒星质量（$10^{9}-10^{10}\,M_{\odot}$）处下降到50%，在高恒星质量（$10^{10}-10^{11}M_{\odot}$）处下降到70%。对于 $V_{rot}\,>\,3\,\sigma_g$，该百分比在所有质量下都低于35%。从 $z\,=\,2$ 到现在，星系平均展现出极其平滑的运动学演化。所有星系随时间趋向于旋转支撑，且在高质量系统中更早达到。这主要归因于自红移2以来 $\sigma_g$ 平均下降为原来的1/3，且与质量无关。在同一时间段内，$V_{rot}$ 在低质量系统中增加为1.5倍，但在高质量系统中未演化。这些 $V_{rot}$ 和 $\sigma_g$ 随时间的趋势是在固定恒星质量下的，不应被解释为星系种群的演化轨迹。当利用丰度匹配将星系种群在时间上联系起来时，不仅 $\sigma_g$ 如先前一样随时间下降，而且 $V_{rot}$ 在所有星系质量下都随时间强烈增加。这增强了 $V_{rot}/\sigma_g$ 的演化。这些结果表明 $z\,=\,2$ 是一个盘组装的时期，在此期间当今大质量盘星系中存在的强旋转支撑才刚刚开始浮现。