用 CSI 巡天展示恒星形成历史的多样性

我们展示了从 Carnegie-Spitzer-IMACS 巡天的分光光度数据中推导出的粗略但稳健的恒星形成历史（SFHs），样本包含 22,494 个位于 0.3<z<0.9、恒星质量范围从 10^9 Msun 到 10^12 Msun 的星系。我们的研究超越了“平均”SFHs 和比恒星形成率（sSFRs）的分布函数，转向对数万个星系的个体 SFHs 进行测量。通过比较时间尺度为 10^10、10^9 和 10^8 年的恒星形成率（SFRs），我们发现了 SFHs 的广泛多样性：‘年老星系’，它们早期形成了大部分或全部恒星；在哈勃时间内以递减或恒定 SFRs 形成恒星的星系；以及真正的‘年轻星系’，它们自 z=1 以来形成了大部分恒星。这一序列是恒星质量递减的序列，但值得注意的是，每种类型都出现在跨越一个数量级的质量范围内。相反，任何给定质量的星系都遵循广泛的 SFHs 范围，这使我们得出结论：（1）暗晕质量并不能唯一地决定 SFHs；（2）不存在‘典型’的演化轨迹；（3）‘丰度匹配’作为推断物理机制的工具具有局限性。我们的观测暗示，SFHs 在早期纪元就已确定，并且——对于大多数星系而言——恒星形成的下降和停止发生在哈勃时间尺度上，没有明显的‘猝灭’事件。SFH 的多样性与星系质量在任何给定纪元仅沿 SFR 与恒星质量之间关系简单增长的模型不一致，但与双参数对数正态形式一致，这从一个新的独立视角为这一模型提供了可信度。