# COSMOS-Web: A history of galaxy migrations over the stellar mass-star formation rate plane

**Authors:** R. C. Arango-Toro, O. Ilbert, L. Ciesla, M. Shuntov, G. Aufort, W. Mercier, C. Laigle, M. Franco, M. Bethermin, D. Le Borgne, Y. Dubois, H. J. McCracken, L. Paquereau, M. Huertas-Company, J. Kartaltepe, C. M. Casey, H. Akins, N. Allen, I. Andika, M. Brinch  
**arXiv:** [2410.05375](https://arxiv.org/abs/2410.05375)  
**Date:** 2024-10-07  
**Summary page:** https://www.summarizepaper.com/fr/paper/2410.05375v4/

## Key points

- Le plan masse stellaire-taux de formation d'étoiles ($\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$) est un outil fondamental pour distinguer les populations de galaxies
- Migration des galaxies dans le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$ à travers le temps cosmique reste mal comprise
- Objectif de l'étude : caractériser la migration des galaxies en utilisant les histoires de formation d'étoiles reconstruites (SFHs) des galaxies à $z < 4$
- Analyse d'un échantillon de 299 131 galaxies à $z < 4$ provenant de l'enquête COSMOS-Web NIRCam
- Utilisation d'une modélisation SFH non paramétrique avec CIGALE pour dériver les propriétés physiques et reconstruire les SFHs
- Définition des vecteurs de migration pour retracer l'évolution des galaxies dans le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$
- Les galaxies sur la séquence principale présentent une migration de faible amplitude avec des directions dispersées, suggérant des oscillations au sein de la séquence principale
- Les galaxies en explosion d'étoiles montrent un assemblage rapide de masse et proviennent de la séquence principale, tandis que les galaxies passives affichent des SFHs uniformément décroissantes
- Les galaxies massives passives apparaissent dès $3,5 < z < 4$, augmentant en densité numérique au fil du temps
- Seulement $<20 \%$ des galaxies passives étaient en explosion d'étoiles 1 Gyr auparavant, indiquant des voies d'extinction diverses
- Reconstitution des SFHs jusqu'à $z < 4$ pour présenter une image cohérente de la migration galactique dans le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$

## Summary

Le plan masse stellaire-taux de formation d'étoiles ($\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$) est un outil fondamental pour distinguer les populations de galaxies. Cependant, les trajectoires évolutives des galaxies dans ce plan à travers le temps cosmique restent mal comprises. Cette étude vise à caractériser de manière observationnelle la migration des galaxies dans le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$ en utilisant les histoires de formation d'étoiles reconstruites (SFHs) des galaxies à $z < 4$. Notre objectif est de fournir des insights sur les processus physiques régissant la formation et l'extinction des étoiles. Nous analysons un échantillon de 299 131 galaxies à $z < 4$ provenant de l'enquête COSMOS-Web NIRCam ($m_{\mathrm{F444W}} < 27$, 0,54 deg$^2$). En utilisant une modélisation SFH non paramétrique avec CIGALE, nous dérivons les propriétés physiques et reconstruisons les SFHs. Pour retracer l'évolution des galaxies, nous définissons des vecteurs de migration, quantifiant leur direction ($\Phi_{\mathrm{dt}}$ [deg]) et leur norme de vitesse ($r_{\mathrm{dt}}$ [dex/Gyr]) sur le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$. La fiabilité de ces vecteurs est évaluée en utilisant la simulation Horizon-AGN. Nous constatons que les galaxies sur la séquence principale présentent une migration de faible amplitude avec des directions dispersées, suggérant des oscillations au sein de la séquence principale. Leurs progéniteurs se trouvent principalement sur la séquence principale 1 Gyr plus tôt. Les galaxies en explosion d'étoiles montrent un assemblage rapide de masse ($50 \%$ en 350 Myr) et proviennent de la séquence principale, tandis que les galaxies passives affichent des SFHs uniformément décroissantes. Les galaxies massives passives apparaissent dès $3,5 < z < 4$, augmentant en densité numérique au fil du temps. Seulement $<20 \%$ des galaxies passives étaient en explosion d'étoiles 1 Gyr auparavant, indiquant des voies d'extinction diverses. En reconstituant les SFHs jusqu'à $z < 4$, nous présentons une image cohérente de la migration galactique dans le plan $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$, reliant les phases évolutives à leurs signatures de formation d'étoiles.