The H α equivalent width (EW) is an observational proxy for specific star formation rate (sSFR) and a tracer of episodic, bursty star-formation activity. Previous assessments show that the H α EW strongly anticorrelates with stellar mass as M−0.25 similar to the sSFR – stellar mass relation. However, such a correlation could be driven or even formed by selection effects. In this study, we investigate how H α EW distributions correlate with physical properties of galaxies and how selection biases could alter such correlations using a z = 0.47 narrow-band-selected sample of 1572 H α emitters from the Ly α Galaxies in the Epoch of Reionization (LAGER) survey as our observational case study. The sample covers a 3 deg2 area of COSMOS with a survey comoving volume of 1.1 × 105 Mpc3. We assume an intrinsic EW distribution to form mock samples of H α emitters and propagate the selection criteria to match observations, giving us control on how selection biases can affect the underlying results. We find that H α EW intrinsically correlates with stellar mass as W0∝M−0.16 ± 0.03 and decreases by a factor of ∼3 from 107 M⊙ to 1010 M⊙, while not correcting for selection effects steepens the correlation as M−0.25 ± 0.04. We find low-mass H α emitters to be ∼320 times more likely to have rest-frame EW>200 Å compared to high-mass H α emitters. Combining the intrinsic W0–stellar mass correlation with an observed stellar mass function correctly reproduces the observed H α luminosity function, while not correcting for selection effects underestimates the number of bright emitters. This suggests that the W0–stellar mass correlation when corrected for selection effects is physically significant and reproduces three statistical distributions of galaxy populations (line luminosity function, stellar mass function, EW distribution). At lower stellar masses, we find there are more high-EW outliers compared to high stellar masses, even after we take into account selection effects. Our results suggest that high sSFR outliers indicative of bursty star formation activity are intrinsically more prevalent in low-mass H α emitters and not a byproduct of selection effects.

中文翻译：

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在 z = 0.47 时 H α 等效宽度与星系特性之间的相关性：物理还是选择驱动？

H α 等效宽度 (EW) 是特定恒星形成率 (sSFR) 的观测指标，也是偶发性、突发性恒星形成活动的示踪剂。先前的评估表明，H α EW 与恒星质量强烈反相关，为 M-0.25，类似于 sSFR - 恒星质量关系。然而，这种相关性可以由选择效应驱动甚至形成。在这项研究中，我们研究了 H α EW 分布如何与星系的物理特性相关，以及选择偏差如何改变这种相关性，使用 z = 0.47 窄带选择样本，从再电离时代的 Ly α 星系中提取 1572 个 H α 发射体（LAGER）调查作为我们的观察性案例研究。样本覆盖了 COSMOS 的 3 度 2 区域，调查共移动体积为 1.1 × 105 Mpc3。我们假设一个内在的 EW 分布来形成 H α 发射器的模拟样本并传播选择标准以匹配观察结果，从而使我们能够控制选择偏差如何影响基础结果。我们发现 H α EW 本质上与恒星质量相关，为 W0∝M−0.16 ± 0.03，并从 107 M⊙ 到 1010 M⊙ 减少了 ∼3 倍，而没有校正选择效应会使相关性变陡为 M−0.25 ± 0.04。我们发现，与高质量 H α 发射器相比，低质量 H α 发射器具有静止帧 EW>200 Å 的可能性高 320 倍。将内在的 W0-恒星质量相关性与观测到的恒星质量函数相结合，正确地再现了观测到的 H α 光度函数，而没有校正选择效应会低估明亮发射体的数量。这表明，在对选择效应进行校正后，W0 恒星质量相关性在物理上是显着的，并再现了星系群的三种统计分布（线光度函数、恒星质量函数、EW 分布）。在较低的恒星质量下，我们发现与较高的恒星质量相比，存在更多的高 EW 异常值，即使在我们考虑了选择效应之后也是如此。我们的研究结果表明，表明爆发性恒星形成活动的高 sSFR 异常值本质上在低质量 H α 发射器中更为普遍，而不是选择效应的副产品。我们发现，与高恒星质量相比，即使考虑到选择效应，高 EW 异常值也更多。我们的研究结果表明，表明爆发性恒星形成活动的高 sSFR 异常值本质上在低质量 H α 发射器中更为普遍，而不是选择效应的副产品。我们发现，与高恒星质量相比，即使考虑到选择效应，高 EW 异常值也更多。我们的研究结果表明，表明爆发性恒星形成活动的高 sSFR 异常值本质上在低质量 H α 发射器中更为普遍，而不是选择效应的副产品。