2016/03/31 by Yicheng Guo, David C. Koo, Yu Lu +21
Physics and Astronomy · #Astronomy and Astrophysical Research #Cosmology and Gravitation Theories #Galaxy #Metallicity #Power law #Redshift #Sample (material) #Star formation #Stars #Stellar mass #Stellar, planetary, and galactic studies #astro-ph.GA
paper · pdf · doi:10.3847/0004-637x/822/2/103
18 pages, 10 figures. Accepted by ApJ. Typos corrected
arxiv created 2016/04/14 · openalex publication_date 2016/05/10 · arxiv updated 2016/05/25 · openalex created_date 2016/06/24 · openalex updated_date 2026/08/06
ABSTRACT We present the stellar mass ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>*</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> )–gas-phase metallicity relation (MZR) and its scatter at intermediate redshifts ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mn>0.5</mml:mn> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>z</mml:mi> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mn>0.7</mml:mn> </mml:math> ) for 1381 field galaxies collected from deep spectroscopic surveys. The star formation rate (SFR) and color at a given <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>*</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> of this magnitude-limited ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>R</mml:mi> <mml:mo>≲</mml:mo> <mml:mn>24</mml:mn> </mml:math> AB) sample are representative of normal star-forming galaxies. For masses below 10 9 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>⊙</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , our sample of 237 galaxies is ∼10 times larger than those in previous studies beyond the local universe. This huge gain in sample size enables superior constraints on the MZR and its scatter in the low-mass regime. We find a power-law MZR at 10 8 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>⊙</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> < <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>*</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mspace width="0.25em"/> <mml:mo><</mml:mo> <mml:mspace width="0.25em"/> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mn>10</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>11</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>⊙</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> : <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mn>12</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mi>log</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mi>O</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="true">/</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>H</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>5.83</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.19</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>0.30</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.02</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>log</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>*</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="true">/</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow>