German Title: Entwicklung der stellaren Massendichte von Galaxien seit Rotverschiebung 1,0

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Abstract

At variance to other methods of mass estimation of galaxies, stellar masses can be estimated also at higher redshifts and therefore with reduced angular resolutions, when observing with ground based instruments. For a sample of 25000 galaxies drawn from the COMBO-17 survey stellar masses are estimated. For this purpose a method is used that is based on the COMBO-17 multi-color classification. A library suitable for this purpose is developed, and the classification with this library delivers an estimation of the redshift and the spectral energy distribution. The stellar mass-to-light ratio, that is known from the library for all types of spectral energy distribution, together with the flux measurement in one of the COMBO-17 filters in the optical regime delivers an estimation of the stellar mass for the galaxies in the survey. The stellar masses estimated in this way are used for an estimation of the stellar mass function and of the integrated stellar mass density in the redshift regime 0 < z < 1. Resulting from this an increase of the stellar mass density by a factor of 1.6 since redshift 1 is determined. This result is in good agreement to predictions of semianalytic models of galaxy formation and evolution. The comparison to an integration of the star formation rate from the Madau plot over the lookback time shows a good agreement to this relative mass increase but the absolute values are 4-5 times higher than the mass density determined in this work.

Translation of abstract (German)

Im Unterschied zu anderen Methoden der Massenbestimmung von Galaxien können stellare Massen auch bei höheren Rotverschiebungen und der sich damit ergebenden eingeschränkten Winkelauflösung bei Beobachtung mit bodengebundenen Instrumenten abgeschätzt werden. Für eine Stichprobe von 25000 Galaxien aus der COMBO-17 Durchmusterung werden stellare Massen abgeschätzt. Hierzu wird eine Methode verwendet, die auf der COMBO-17 Multifarbenklassifikation basiert. Es wird eine für diesen Zweck geeignete Bibliothek von Galaxienvorlagen entwickelt. Die Klassifikation mithilfe dieser Bibliothek liefert eine Abschätzung der Rotverschiebung und der spektralen Energieverteilung. Die für alle Typen spektraler Energieverteilung aus der Bibliothek bekannten stellaren Masse-Leuchtkraft-Verhältnisse dienen zusammen mit der Flußmessung in einem der COMBO-17 Filter im optischen Bereich zur Abschätzung der stellaren Masse für die Galaxien aus der Stichprobe. Die so bestimmten stellaren Massen dienen dazu, die stellare Massenfunktion und die integrierte stellare Massendichte im Rotverschiebungsbereich 0 < z < 1 zu bestimmen. Als Ergebnis läßt sich ein Anstieg der stellaren Massendichte um den Faktor 1.6 seit Rotverschiebung 1 feststellen. Dieses Resultat ist in guter Übereinstimmung mit den Vorhersagen semianalytischer Modelle der Galaxienentwicklung und -entstehung. Der Vergleich mit einer Integration der Sternentstehungsrate aus dem Madau-Plot über die Rückschauzeit zeigt eine gute Übereinstimmung dieses relativen Massenzuwachses, aber die absoluten Werte sind verglichen mit den in dieser Arbeit bestimmten stellaren Massendichten um den Faktor 4-5 höher.