利用星系恒星质量-晕质量关系约束星系重子循环

星系在其性质之间展现出若干良好的标度关系，例如恒星形成率-恒星质量关系（主序）与恒星质量-晕质量关系（SHMR）。原则上，这些标度关系可能意味着星系不同的恒星形成历史（SFH）以及对星系形成物理的不同约束。在本文中，我们假设星系在不同红移处始终遵循 SHMR，由此推导其 SFH，并采用经验模型约束其重子循环中的关键过程。研究发现，除由晕增长导致的冷吸积外，恒星反馈产生的气体外流必须被再循环以维持推导出的星系 SFH。再循环比例受吸积低质量晕的重子比例以及量化星系外流率与恒星形成率之比的质量负载因子的强烈影响。我们的基准模型预言约 $20-60\%$ 的外流在 $\sim0.5-4Gyrs$ 内被再循环，而模拟预言的再循环比例略高、再循环时间略短。我们认为，未来对星系周介质（CGM）（如 CGM 的气体冷却率）的观测可对重子循环过程给出强约束。我们还发现，由 SHMR 隐含的 SFH 表明星系仅在其寿命的一部分时间内处于主序上。我们的模型也重现了质量-金属性关系的演化。