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

1、先進的觀測手段，大量的觀測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。目前有兩類高紅移亮星系對了解星系的形成和演化起了關(guān)鍵作用。一類是用所謂的Lymanbreak方法通過顏色選擇所得到的高紅移Lymanbreak星系；另一類是河外強的亞毫米源，如由JCMT(JamesClerkMaxwellTelescope)上的SCUBA觀測得

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)一部分是在這兩類高紅移星系中形成的。 對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熱點。當(dāng)前的理論工作主要可以分為兩大類：(1)認(rèn)為LBGs是宇宙中的大星系。該類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。由于觀測和理論上的諸多不確定性，目前的理論工作亦僅限于粗線條的描述。 本文用重新觀測處理所得的LBGs的恒星形成率(UV光度函數(shù))和它們的觀測大小分布，用半經(jīng)驗方法對LBGs是大星系還是小星系這一問題進行了分析，指出在高紅移滿足LBGs觀測光度的星系的恒星形成時標(biāo)與宇宙當(dāng)時年齡相比小一個量級，由此星系觀測的輪回效應(yīng)(dutycycle)在理論工作中是十分重要的，而過去的工作沒有考慮這一

4、點。正是由于過去理論預(yù)言所得的相關(guān)長度了有偏差的觀測分析相一致，很多理論家才沒有對此加以考慮。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星系，也不是那種相互作用小星系。它們暈的圓運動速度典型值為160km/s左右，典型恒星年齡為3×108yr，共動相關(guān)尺度為3.2h-1Mpc(ACDM)，恒星典型的速度彌散值為70km/s。 本文對近來Lymanb