构建星系形成预测模型 - I：受$z=0$恒星质量函数约束的现象学模型

我们利用星系的$z\approx 0$恒星质量函数对一个高度简化的星系形成半解析模型进行约束。我们特别关注评估恒星质量测定中的随机误差和系统误差的作用、模型中的系统不确定性，以及测量和建模的恒星质量函数中各区间之间的相关性，以构建真实的似然函数。我们推导了模型参数的约束条件，并探讨了观测数据的哪些方面限制了特定的参数组合。我们发现，一旦经过约束，我们的模型与直至$z=1$的恒星质量函数演化测量值吻合极佳，但在匹配本地星系 HI 质量函数时却严重失效。若干“干扰参数”对模型预测的不确定性有显著贡献。特别是，恒星质量估计中的系统误差是$z\approx 1$处模型预测不确定性的主要来源，此外，晕质量函数（halo mass functions）中的系统不确定性和宇宙学参数的残余不确定性也带来了不可忽略的贡献。忽略任何这些不确定性来源都可能导致可行的模型被错误地排除。此外，我们证明，忽略观测恒星质量函数各区间之间显著的协方差会导致对模型参数的约束产生显著偏差。若要利用此方法论检验有关星系形成物理机制的假设，仔细处理约束数据及被约束模型中的系统误差和随机误差至关重要。