将星系性质的转变与再补给联系起来

我们将星系结构和气体含量的转变与再补给联系起来，此处定义的再补给包括外部气体吸积和内部气体处理，以更新恒星形成所需的储备。我们分析了两个 $z=0$ 的数据集：一个高质量的约 200 个星系样本（邻近场星系巡天，此处发布数据）和一个具有重处理归档数据的体积限制型约 3000 个星系样本。两者均下探至重子质量约 $10^9 M_\odot$，并跨越从空洞到星系团的环境。两个依赖于质量的转变显而易见：(i) 在“富气阈值”尺度 ($V \sim 125$ km/s) 以下，气体主导的准无核球 Sd--Im 星系在数量上占主导地位；而 (ii) 在“双峰”尺度 ($V \sim 200$ km/s) 以上，贫气的 E/S0 星系成为常态。尽管存在这些转变，星系质量（或其代理 $V$）却是气体与恒星质量比 $M_\text{gas}/M_*$ 的糟糕预测指标。相反，$M_\text{gas}/M_*$ 与星系在过去 1 Gyr 内形成的恒星质量与其既有恒星质量之比具有良好的相关性，使得这两个比值在数值上相似。过去平均恒星形成率与当前气体富集度之间这种显著的对应关系意味着，恒星形成星系在 Gyr 时间尺度上进行常规的再补给。我们认为，这种再补给是常用于测量“光度气体分数”的紧密 $M_\text{gas}/M_*$ 与颜色相关性的基础。此外，阈值和双峰尺度的转变反映了三种再补给机制（吸积主导、处理主导和淬灭）之间依赖于质量的种群分布变化。在此图景中，气体主导的矮星系并非由低效的恒星形成解释，而是由压倒性的气体吸积解释，这推动了恒星质量在 $<\sim 1$ Gyr 内翻倍。此外，中等富气的核球盘（如银河系）处于过渡状态，仅在阈值和双峰尺度之间的狭窄范围内变得丰富。