本地星系金属丰度、气体含量与恒星质量之间的基本关系

近期结果表明，众所周知的质量 - 金属丰度关系强烈依赖于恒星形成率，以至于存在一个三维的“基本金属丰度关系”，它以极小的弥散联系了这三个参数。在本工作中，我们利用 ALFALFA 巡天观测到的 4253 个本地星系的原子氢样本，首次证明了在恒星质量、气相金属丰度和 HI 质量之间也存在类似的基本关系（即 HI-FMR）。后一种关系可能更为基本，并驱动着金属丰度、恒星形成率（SFR）和质量之间的关系。在中等质量范围内，气体基本金属丰度关系的行为与通过恒星形成率表达的行为非常相似。然而，我们发现金属丰度对 HI 含量的依赖性持续存在于最高恒星质量处，这与金属丰度随 SFR“饱和”的现象形成对比。值得注意的是，该关系在中等恒星质量范围（$9 < \log(M_*/M_\odot) < 11$）的弥散非常低，表明在此范围内星系在气体流入、流出和恒星形成之间的平衡中平滑演化。在高和低恒星质量处，关系的弥散显著更高，表明并合事件和/或随机吸积及恒星形成可能驱使星系偏离该关系。我们还组装了一个 CO 观测星系样本。然而，由于样本量小、强烈的选择偏差以及金属丰度依赖的 CO/H2 转换因子的影响，数据不足以测试分子气体对金属丰度的任何影响。