The MOSDEF-LRIS Survey: The connection between massive stars and ionized gas in individual galaxies at z ∼ 2
The MOSDEF-LRIS Survey: The connection between massive stars and ionized gas in individual galaxies at z ∼ 2
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MOSDEF-LRIS 巡天：z ≤ 2 处单个星系中大质量恒星与电离气体之间的联系
DOI：
10.1093/mnras/staa2941
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Siana, Brian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Topping, Michael W;Shapley, Alice E;Reddy, Naveen A;Sanders, Ryan L;Coil, Alison L;Kriek, Mariska;Mobasher, Bahram;Siana, Brian
我们提出了一个样本的62个恒星形成星系atz2.3的大质量星星和电离气体的性质的限制。使用BPASS恒星人口模型，我们适合在我们的样本中的星系的休息紫外光谱估计年龄和恒星的金属丰度，反过来，确定电离光谱。除了我们的样本的定义良好的子集的中值属性，我们得到的年龄和恒星金属丰度为30个高SNR的个别星系-最大的样本的个别星系在高红移与这样的测量。这个高信噪比子样本中的大多数星系的恒星金属丰度为0.001 <Z*< 0.004。然后，我们使用多云+ BPASS光电离模型，以匹配观测到的休息，光学线的比例和推断星云的属性。我们的高信噪比子样品的特征在于中值电离参数和氧丰度，分别为log（U）med= −2.98 ± 0.25和12 + log（O/H）med= 8.48 ± 0.11。因此，我们发现我们样本中的所有星系都显示出α增强的证据。此外，基于推断的log（U）和12 + log（O/H）值，我们发现电离参数和金属丰度之间的局部关系适用于atz = 2。最后，我们发现在BPT图中偏离本机激发序列最多的高红移星系是α增强最多的星系。这一趋势表明，在固定氧丰度下，α增强导致更硬的电离光谱是BPT图上高红移星系相对于本地系统偏移的重要驱动因素。普遍存在的α-增强型星系表明了高红移星系和本星系之间的重要差异，为了推导出高红移的物理性质，必须考虑这些差异。
We present constraints on the massive star and ionized gas properties for a sample of 62 star-forming galaxies atz∼ 2.3. Using BPASS stellar population models, we fit the rest-UV spectra of galaxies in our sample to estimate age and stellar metallicity which, in turn, determine the ionizing spectrum. In addition to the median properties of well-defined subsets of our sample, we derive the ages and stellar metallicities for 30 high-SNR individual galaxies – the largest sample of individual galaxies at high redshift with such measurements. Most galaxies in this high-SNR subsample have stellar metallicities of 0.001 <Z*< 0.004. We then use Cloudy + BPASS photoionization models to match observed rest-optical line ratios and infer nebular properties. Our high-SNR subsample is characterized by a median ionization parameter and oxygen abundance, respectively, of log (U)med= −2.98 ± 0.25 and 12 + log (O/H)med= 8.48 ± 0.11. Accordingly, we find that all galaxies in our sample show evidence for α-enhancement. In addition, based on inferred log (U) and 12 + log (O/H) values, we find that the local relationship between ionization parameter and metallicity applies atz∼ 2. Finally, we find that the high-redshift galaxies most offset from the local excitation sequence in the BPT diagram are the most α-enhanced. This trend suggests that α-enhancement resulting in a harder ionizing spectrum at fixed oxygen abundance is a significant driver of the high-redshift galaxy offset on the BPT diagram relative to local systems. The ubiquity of α-enhancement amongz∼ 2.3 star-forming galaxies indicates important differences between high-redshift and local galaxies that must be accounted for in order to derive physical properties at high redshift.
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