跨越宇宙时标连接星系、暗晕与恒星形成率

本文提出了一个基于观测的简单模型，用于理解暗晕质量、星系恒星质量与恒星形成率之间的关系，以及这些关系随时间的演化。暗晕质量与星系恒星质量之间的关系是通过将观测到的星系空间丰度与多个历元预期的暗晕空间丰度相匹配来确定的——即在每个历元，将更高质量的星系分配给质量更大的暗晕。不同历元的暗晕通过 N 体模拟估算的暗晕质量吸积历史相连接。固定历元下的暗晕 - 星系连接，结合跨时间的暗晕连接，提供了跨时间观测星系之间的连接。通过对并合与吸积对星系增长影响的近似，可以直接推断出作为恒星质量和暗晕质量函数的星系恒星形成历史。该模型经过调整，以匹配观测到的恒星质量函数的演化以及观测到的恒星形成率 - 恒星质量关系在 z~1 处的归一化。数据要求，例如，在 0<z<1 期间，恒星形成率密度主要由恒星质量 M$_{\star}$~10$^{10.0-10.5}$ M$_{\sun}$ 的星系主导，且这些星系在这些历元位于 M~10$^{11.5-12.5}$ M$_{\sun}$ 的暗晕中。在 0<z<1 范围内，恒星形成率 - 暗晕质量关系近似为高斯分布，其均值和归一化随时间轻微演化。随后，该模型被用于阐明若干问题，包括 1) 澄清“向下缩小”(downsizing)，2) 缺乏一个恒星形成被截断的明确特征暗晕质量，以及 3) 在 z<1 时，对于 M$_{\star}$<10$^{11}$ M$_{\sun}$ 的星系，恒星形成对恒星构建的主导作用超过并合。