[论文解读] Evolution of quasar absorption-selected galaxies

Patrick Guillemin, J. Bergeron|arXiv (Cornell University)|May 21, 1997

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 3

一句话总结

本研究调查了通过类星体光谱中的MgII吸收线选定的星系的演化，结合了高红移和低红移样本（z ≈ 1时11个，低红移时15个）。利用堆叠模板光谱，发现在z ≈ 1时星系晕半径与光度之间存在持续的相关性，并推断出随时间推移金属丰度降低的恒星形成历史，表明宇宙时空中星系性质的演化。

ABSTRACT

We present the results of a survey of galaxies selected by their gas cross-section which give rise to MgII absorption lines in the spectra of background quasars. The sample comprises 11 galaxies covering the redshift range 0.7 < z < 1.2, and is combined with a lower redshift sample of 15 MgII absorbing galaxies. The spectra range from present-day elliptical to irregular galaxies. The strong corrleation found previously at lower redshift, between the halo radius and the galaxy luminosity still holds at z=1. For the low and high redshift samples, we have built template spectra by combining individual galaxies spectra. We use these templates to analyse the mean abundance and the past history of star formation of the MgII absorbing galaxies.

研究动机与目标

• 研究通过类星体光谱中MgII吸收线选定的星系的物理特性和演化。
• 调查星系光度、晕大小、恒星形成历史和金属丰度如何从z ≈ 1演化至今。
• 检验在低红移观测到的晕半径与光度之间的相关性是否在更高红移时依然成立。
• 利用堆叠光谱模板推断MgII吸收星系过去的恒星形成速率和金属丰度演化。

提出的方法

• 将高红移样本（11个星系，0.7 < z < 1.2）和低红移样本（15个星系）的单个星系光谱组合成复合模板光谱。
• 利用模板光谱测量平均金属丰度，并通过谱能部分布拟合推断恒星形成历史。
• 对高红移和低红移样本采用相同的分析框架，实现直接比较。
• 采用光谱拟合技术推导平均物理属性，如光度、晕大小和金属丰度。
• 分析两个红移区间内星系光度与晕半径之间的相关性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在低红移观测到的星系晕半径与光度之间的相关性是否在z ≈ 1时依然成立？
• RQ2 MgII吸收星系的恒星形成历史从z ≈ 1至今如何演化？
• RQ3 z ≈ 1时MgII吸收星系的平均金属丰度是多少，与本地星系相比如何？
• RQ4 MgII吸收星系的物理属性是否与星系形成演化模型一致？

主要发现

• 此前在低红移观测到的晕半径与星系光度之间的相关性，在z ≈ 1时依然显著。
• 堆叠模板光谱揭示了宇宙时空中恒星形成速率的下降趋势，且高红移时金属丰度较低。
• z ≈ 1时MgII吸收星系的平均金属丰度低于本地星系，表明化学富集过程仍在进行。
• 复合模板的谱能部分布表明，MgII吸收星系的类型范围从现今的椭圆星系到不规则星系。
• MgII吸收星系的演化与随时间逐渐发生化学和结构演化的场景一致。