LoCuSS: THE SLOW QUENCHING OF STAR FORMATION IN CLUSTER GALAXIES AND THE NEED FOR PRE-PROCESSING
LoCuSS: THE SLOW QUENCHING OF STAR FORMATION IN CLUSTER GALAXIES AND THE NEED FOR PRE-PROCESSING
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LoCuSS：星系团中恒星形成的缓慢淬灭以及预处理的需要
DOI：
10.1088/0004-637x/806/1/101
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Haines C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Haines C
利用宽视场Spitzer 24 μm和GALEX近紫外成像技术，结合星系团成员的高完整光谱，对30个0.15< z< 0.30的大质量星系团中恒星形成星系的空间分布和运动学进行了研究。恒星形成星系团的分数（f SF）随着星系团中心半径的增加而稳步上升，到2 r 200时增加了五倍，但即使在3r 200时仍远低于场值。这种在大半径下抑制星星形成的现象，不能用这样的模型来再现，即只有当落星系在星系团的r 200范围内通过时，落星系中的星星形成才被淬灭，但这与它们中的一些首先在星系群内被预处理是一致的。尽管f SF半径有增加的趋势，但恒星形成星系的表面密度实际上随着半径的增加而稳步下降，从核心下降到2 r 200。这需要星星的形成在最近吸积的螺旋中存活2-3 Gyr，以建立星团内恒星形成星系的明显过密度。恒星形成星系群的速度色散曲线在0.3r500处有一个1.44 σ ν的尖峰，比不活跃星系团成员的速度色散曲线高10%-35%，而在r500以内，它们的速度分布呈平顶状。所有这些结果都与恒星形成的星系团是一个下降的人口，但也必须生存超过0.5-2 Gyr超过通过r 200。通过比较观测到的恒星形成星系在堆叠焦散图中的分布与Millennium模拟的预测，我们得到了一个最佳拟合模型，其中星星形成速率在吸积到星系团中后在1.73±0.25 Gyr的淬灭时间尺度上呈指数下降。
We present a study of the spatial distribution and kinematics of star-forming galaxies in 30 massive clusters at 0.15< z< 0.30, combining wide-field Spitzer 24 μm and GALEX near-ultraviolet imaging with highly complete spectroscopy of cluster members. The fraction (f SF) of star-forming cluster galaxies rises steadily with cluster-centric radius, increasing fivefold by 2r 200, but remains well below field values even at 3r 200. This suppression of star formation at large radii cannot be reproduced by models in which star formation is quenched in infalling field galaxies only once they pass within r 200 of the cluster, but is consistent with some of them being first pre-processed within galaxy groups. Despite the increasing f SF-radius trend, the surface density of star-forming galaxies actually declines steadily with radius, falling∼ 15× from the core to 2r 200. This requires star formation to survive within recently accreted spirals for 2–3 Gyr to build up the apparent over-density of star-forming galaxies within clusters. The velocity dispersion profile of the star-forming galaxy population shows a sharp peak of 1.44 σ ν at 0.3r 500, and is 10%–35% higher than that of the inactive cluster members at all cluster-centric radii, while their velocity distribution shows a flat, top-hat profile within r 500. All of these results are consistent with star-forming cluster galaxies being an infalling population, but one that must also survive∼ 0.5–2 Gyr beyond passing within r 200. By comparing the observed distribution of star-forming galaxies in the stacked caustic diagram with predictions from the Millennium simulation, we obtain a best-fit model in which star formation rates decline exponentially on quenching timescales of 1.73±0.25 Gyr upon accretion into the cluster.
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