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

Auteurs : 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, N. E. Drakos, A. Faisst, G. Gozaliasl, S. Harish, A. Kaminsky, A. Koekemoer, V. Kokorev, D. Liu, G. Magdis, C. L. Martin, T. Moutard, J. Rhodes, R. M. Rich, B. Robertson, D. B. Sanders, K. Sheth, M. Talia, S. Toft, L. Tresse, F. Valentino, A. Vijayan, J. Weaver

A&A 696, A159 (2025)
arXiv: 2410.05375v4 - DOI (astro-ph.GA)
Licence : CC BY-NC-ND 4.0

Résumé : The stellar mass-star formation rate ($\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$) plane is a fundamental diagnostic for distinguishing galaxy populations. However, the evolutionary pathways of galaxies within this plane across cosmic time remain poorly understood. This study aims to observationally characterize galaxy migration in the $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$ plane using reconstructed star formation histories (SFHs) of galaxies at $z < 4$. Our goal is to provide insights into the physical processes governing star formation and quenching. We analyze a sample of 299,131 galaxies at $z < 4$ from the COSMOS-Web NIRCam survey ($m_{\mathrm{F444W}} < 27$, 0.54 deg$^2$). Using non-parametric SFH modeling with CIGALE, we derive physical properties and reconstruct SFHs. To trace galaxy evolution, we define migration vectors, quantifying their direction ($\Phi_{\mathrm{dt}}$ [deg]) and velocity norm ($r_{\mathrm{dt}}$ [dex/Gyr]) on the $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$ plane. The reliability of these vectors is assessed using the Horizon-AGN simulation. We find that main-sequence galaxies exhibit low-amplitude migration with scattered directions, suggesting oscillations within the main sequence. Their progenitors predominantly lie on the main sequence 1 Gyr earlier. Starburst galaxies show rapid mass assembly ($50\%$ within 350 Myr) and originate from the main sequence, while passive galaxies display uniformly declining SFHs. Massive passive galaxies emerge as early as $3.5 < z < 4$, increasing in number density over time. Only $<20\%$ of passive galaxies were starbursts 1 Gyr prior, indicating diverse quenching pathways. By reconstructing SFHs to $z < 4$, we present a coherent picture of galaxy migration in the $\mathrm{M_*}$-$\mathrm{SFR}$ plane, linking evolutionary phases to their star formation signatures.

Soumis à arXiv le 07 Oct. 2024

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.