晕组装时间的观测替代指标及其与星系性质的相关性

我们表明，中心星系的恒星质量与其宿主晕质量之比 $f_c \equiv M_{*,c}/M_{\rm h}$ 可用作晕组装时间的可观测替代指标，因为具有较高 $f_c$ 的星系群更早地组装了它们的质量。利用 Yang 等人提供的 SDSS 星系群，我们研究了 $f_c$ 如何与星系性质（如颜色、恒星形成率、金属丰度、核球-盘比和尺寸）相关。在 $f_c>0.02$ 的星系群中，给定恒星质量的中心星系随着 $f_c$ 增大倾向于颜色更红、恒星形成更熄火、尺寸更小且更以核球为主。颜色和恒星形成中的趋势在 $f_c<0.02$ 时似乎发生反转，反映出一种“下行尺寸”效应：大质量晕中的星系尽管其宿主晕本身组装较晚（较低的 $f_c$），却更早形成了恒星。在椭圆星系的尺寸上未观察到此种反转，表明其组装比恒星形成更紧密地跟随晕增长。给定晕质量星系群中给定恒星质量的卫星星系随着 $f_c$ 增大倾向于颜色更红、恒星形成更熄火且尺寸更小。对于给定恒星质量，卫星星系也往往比中心星系更小。这些趋势在较低质量星系群中更强。对于质量大于 $\sim 10^{13}{\rm M}_\odot$ 的星系群，在颜色和恒星形成上观察到微弱的反转趋势。基于晕年龄丰度匹配的经验模型在定性上重现了观测到的恒星形成趋势，但本文检验的半解析模型则未能重现。