星系在星形成主序列上的开-关循环
星系天体物理
2026-02-04 v2
摘要
我们对星系演化的目前认知假设为,星系在星形成主序列(SFMS)上度过其一生,直至最终被 quenching。然而,近期观测表明,完整图景可能更为复杂。我们揭示了原位星系星形成历史及其与大尺度环境以及宇宙时代气体吸积之间的关系。我们跟踪磁磁um Pathfinder 宇宙尺度流体动力学模拟中最高分辨率盒子中中心星系的演化,并依据 SFMS 对其演化情景进行分类。我们发现,星系的大部分在基尔亚世纪尺度上进行长期的 quenching 和 rejuvenation 循环。这将星系演化从宏观演化扩展为多个活跃和被动相位的序列。在 z=0 时,只有 14% 的场域星系在 SFMS 上实际沿着比例关系演化,而本地宇宙中大部分形成星系的星系都经历了 quenching 和 rejuvenation 的循环。本文描述了这些星系演化模式的统计情况,以及这对其当今平均星质量、年龄和金属丰度的影响。我们进一步探讨了可能的解释,发现气体在星系卫星外的几何吸积与星系形成率(SFR)演化呈强相关性,而作为环境标志物的密度参数显示无显著相关性。仅在高-z 宇宙中,简单假设下的气体吸积推导的 SFR 才有效,因为吸积气体迅速转化为星星。我们得出结论,关于 z=0 时处于 SFMS 上的星系而言,沿 SFMS 一致演化的演化情景是例外。具有 rejuvenation 循环的星系在其卫星吸积模式以及 z=0 时的特征方面能够被良好地区分。
引用
@article{arxiv.2503.20858,
title = {Die Hard: The On-Off-Cycle of Galaxies on the Star Formation Main Sequence},
author = {Silvio Fortuné and Rhea-Silvia Remus and Lucas C. Kimmig and Andreas Burkert and Klaus Dolag},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20858},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 15 figures; published in A&A