星系形成中的特征尺度

近期来自 SDSS 和 2dF 的数据揭示了星系属性分布中存在鲁明的双峰结构，特征转换尺度位于恒星质量 M_*~3x10^{10} 太阳质量（接近 L_*），对应着virial速度 V~100 km/s。较小质量的星系倾向于为蓝色盘状星系，蕴含年轻的星际物质。它们定义了一条随 M_* 减小而表面亮度、金属丰度和速度减小的“基本线”，该基本线可延伸至最小的矮星系。处于临界尺度以上的星系由年龄较大的红色椭圆星系主导，拥有相对恒定的高表面亮度和金属丰度，且倾向于携带 AGN。virial M/L 的最小值出现在相同的魔数尺度处。这一双峰结构可能源于多种不同物理过程的共同印记。在较小尺度上，盘状星系通过冷流形成，超新星反馈在调节星形成方面起到重要作用。在较大尺度上，吸积气体因virial冲击加热，星形成可被 AGN 反馈抑制。另一种反馈机制——由于光离子化导致的气体蒸发——可能解释小于 V~30 km/s 时完全暗色 halo 的存在。标准冷却屏障负责星系的松散上限和下限：10 < V < 300 km/s。