Lyman Break Galaxies的恒星質(zhì)量函數(shù)的理論預(yù)期.pdf

1、先進(jìn)的觀(guān)測(cè)手段，大量的觀(guān)測(cè)資料以及理論的深入發(fā)展使得星系形成和演化成為當(dāng)今天體物理研究的主攻方向。由于高紅移星系直接提供了有關(guān)星系形成演化的早期物理特征，該方面的研究已成為熱點(diǎn)。目前有兩類(lèi)高紅移亮星系對(duì)了解星系的形成和演化起了關(guān)鍵作用。一類(lèi)是用所謂的Lymanbreak方法通過(guò)顏色選擇所得到的高紅移Lymanbreak星系；另一類(lèi)是河外強(qiáng)的亞毫米源，如由JCMT(JamesClerkMaxwellTelescope)上的SCUBA觀(guān)測(cè)得

2、到的亞毫米源。這些高紅移亮星系最主要的特征是激烈的恒星形成。目前宇宙中的恒星有相當(dāng)一部分是在這兩類(lèi)高紅移星系中形成的。 對(duì)Lymanbreak星系物理本質(zhì)的研究是了解星系形成和演化的重要環(huán)節(jié)，因此該方向目前成為一個(gè)熱點(diǎn)。當(dāng)前的理論工作主要可以分為兩大類(lèi)：(1)認(rèn)為L(zhǎng)BGs是宇宙中的大星系。該類(lèi)星系高的恒星形成率主要是由大星系包含較多的重子物質(zhì)(氣體)所決定的；(2)LBGs是由星系間相互作用而導(dǎo)致的星暴星系。由于小星系產(chǎn)生并合的

3、概率較高，因此，LBGs應(yīng)是宇宙中的小星系。由于觀(guān)測(cè)和理論上的諸多不確定性，目前的理論工作亦僅限于粗線(xiàn)條的描述。 本文用重新觀(guān)測(cè)處理所得的LBGs的恒星形成率(UV光度函數(shù))和它們的觀(guān)測(cè)大小分布，用半經(jīng)驗(yàn)方法對(duì)LBGs是大星系還是小星系這一問(wèn)題進(jìn)行了分析，指出在高紅移滿(mǎn)足LBGs觀(guān)測(cè)光度的星系的恒星形成時(shí)標(biāo)與宇宙當(dāng)時(shí)年齡相比小一個(gè)量級(jí)，由此星系觀(guān)測(cè)的輪回效應(yīng)(dutycycle)在理論工作中是十分重要的，而過(guò)去的工作沒(méi)有考慮這一

4、點(diǎn)。正是由于過(guò)去理論預(yù)言所得的相關(guān)長(zhǎng)度了有偏差的觀(guān)測(cè)分析相一致，很多理論家才沒(méi)有對(duì)此加以考慮。結(jié)合理論上預(yù)言的星系密度，以及宇宙元素核合成所給出的重了數(shù)約束，我們可以斷定LBGs既不可能是如以前所認(rèn)為的宇宙中最大的一類(lèi)星系，也不是那種相互作用小星系。它們暈的圓運(yùn)動(dòng)速度典型值為160km/s左右，典型恒星年齡為3×108yr，共動(dòng)相關(guān)尺度為3.2h-1Mpc(ACDM)，恒星典型的速度彌散值為70km/s。 本文對(duì)近來(lái)Lymanb