通过老化图看星系老化与熄火：来自模拟的预言与观测约束

我们利用老化图（AD）研究星系恒星形成历史（SFH）近期的改变，该图通过 H$\alpha$ 线的等值宽度示踪过去约 $20$ Myr 内形成的恒星比例，并通过尘埃修正光学色 $(g-r)_0$ 或 Balmer 断裂示踪约 $1-3$ Gyr 内的比例。我们结合 IllustrisTNG-100 的预言，利用 CALIFA 和 MaNGA 星系 SFH 的 Pipe3D 估计进行了物理表征。我们的结果表明，AD 可划分为四个区域，它们与过去 20 Myr 和 3 Gyr 内形成的恒星质量分数相关：老化系统（Ageing systems）的 SFR 在数 Gyr 的时间尺度上变化，占星系总体的 $70-80\%$。在约过去 $1$ Gyr 内 SFH 被突然截断的天体沿分离的熄火序列（Quenched sequence）排列，在 $10^9 < M_*/{\rm M_\odot} < 10^{12}$ 中按（体积修正后）数目占 $\sim 5-10\%$。未定系统（Undetermined systems）代表老化与熄火体制之间的中间总体。最后，由年老恒星族主导的退役星系（Retired galaxies）位于 AD 中老化与熄火序列汇聚的区域。依据出生率参数 $b\equiv \frac{SFR}{\langle SFR \rangle}$ 定义不同的恒星形成活动水平，我们发现星系在约 $500$ Myr 尺度上从老化序列过渡到熄火序列。我们得出结论：老化图提供了一种有用的工具，用以从占主导的老化总体中辨别近期熄火的星系。