[论文解读] The environmental dependence of the stellar mass function at z~1: Comparing cluster and field between the GCLASS and UltraVISTA surveys

R. F. J. van der Burg, Adam Muzzin+10 more|Americanae (AECID Library)|Apr 19, 2013

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 72被引用 60

一句话总结

本研究利用GCLASS巡天和UltraVISTA的数据，比较了z~1时大质量星系团内与场区星系的星族质量函数（SMF），通过深度测光和光谱红移修正污染问题。结果表明，星系团环境中的熄灭星系比例显著更高，导致SMF形态更陡峭；45%的场区型星暴星系在星系团中被熄灭，表明在z~1时环境驱动的熄灭占主导地位。

ABSTRACT

We present the stellar mass functions (SMFs) of star-forming and quiescent galaxies from observations of 10 rich clusters in the Gemini Cluster Astrophysics Spectroscopic Survey (GCLASS) in the redshift range 0.86

研究动机与目标

• 测量高红移星系团（z~1）中星系的星族质量函数（SMF），并与场区进行比较，以理解环境依赖性。
• 研究SMF的形状和归一化参数在高密度星系团环境与低密度场区之间是否存在差异。
• 量化环境驱动的熄灭在z~1时将星暴星系转化为熄灭星系过程中的作用。
• 检验质量驱动与环境驱动的熄灭机制是否共同作用，导致不同环境中SMF形状相似。
• 利用GCLASS巡天的深度光谱红移数据校正测光污染，提升SMF的准确性。

提出的方法

• 为10个GCLASS星系团构建了K_s波段选源的多波段测光目录（11个波段，从u至8 μm），以估算星族质量和测光红移。
• 采用Sed拟合技术推导星族质量，并利用rest-frame U-V与V-J图将星系分类为星暴或熄灭星系。
• 应用GCLASS巡天的光谱红移数据（1282个星系）校正星系团成员身份中的误报和漏报。
• 利用光谱的完整性和纯净度校准星系团SMF，以修正测光计数。
• 在星系团和场区环境中对SMF拟合Schechter函数，以比较归一化参数（M*）和暗端斜率（α）。
• 开发了一种结合质量和环境驱动熄灭的熄灭模型，以估算星系团中被熄灭的星系比例。

实验结果

研究问题

• RQ1 z~1时星系团与场区星系的星族质量函数在形状和归一化参数上存在何种差异？
• RQ2 在z~1时，场区中多少比例的星暴星系会在星系团环境中被熄灭？
• RQ3 尽管熄灭机制不同，熄灭星系和星暴星系的SMF形状在不同环境中是否保持相似？
• RQ4 观测到的总SMF差异是否主要由环境对星系熄灭的影响驱动？
• RQ5 宇宙方差或巡天深度在多大程度上影响星系团与场区样本中观测到的SMF？

主要发现

• 星系团中的总星族质量函数显著比场区更陡，主要归因于高密度环境中熄灭星系比例更高。
• 熄灭星系和星暴星系的Schechter参数（α和M*）在星系团与场区之间在误差范围内一致，表明其内在SMF形状相似。
• 星系团中低质量星系（M* < 10^10 M☉）相对匮乏，表明星系团中质量聚集或熄灭效率更高。
• 当按总物质密度归一化时，星系团在所有星族质量范围内均表现出显著的星系过剩，表明致密环境中恒星形成效率更高。
• 简单熄灭模型估算表明，45^{+4}_{-3}%的星暴星系（若处于场区将保持活跃）在z~1时的星系团环境中被熄灭。
• 不同环境中SMF形状的相似性表明，若存在不同的熄灭机制（质量 vs. 环境），它们必须协同作用以产生相似的SMF形状。