EDGE：矮星系恒星质量—暗物质质量关系中的可预测散布

恒星质量—暗物质质量 (SMHM) 关系是我们理解星系形成及暗物质本质的核心。然而，其在矮星系尺度上的归一化、斜率和散布高度不确定。本文中，我们提出DarkLight，一种新的半经验性矮星系形成模型，旨在可靠地预测最小星系的SMHM关系。DarkLight利用从模拟和观测中推导出的平均星形成率与其峰值旋转速度 ($\langle$SFR$\rangle$-$v_{\rm max}$ 关系)之间的相关性。鉴于对 $v_{\rm max} \lesssim 20$ km/s 的孤立矮星系数据稀缺，我们将 $\langle$SFR$\rangle$-$v_{\rm max}$ 关系拟合到观测数据中（针对此速度尺度以上的矮星系），并适用于高分辨率EDGE宇宙模拟中（针对此速度尺度以下的矮星系）。通过在重联作用前后采用不同的 $\langle$SFR$\rangle$-$v_{\rm max}$ 关系来实现重联作用淬灭。我们发现，重联作用时SMHM散布较小，约为0.2 dex，但在暗物质质量约为 $10^9$ M$_\odot$ 时，散布上升到约0.5 dex ($1\sigma$)，因为星形成被重联作用淬灭，但暗物质暗物质质量持续增长。虽然我们没有发现SMHM关系斜率存在显著断裂，但若重联作用发生得早一些 ($z_{\rm quench} \gtrsim 5$)，则可引入断裂。最后，我们发现，矮星系可以在暗物质质量约为 $2 \times 10^9$ M$_\odot$ 时仍保持活跃星形成。我们预测，近似宇宙中最低质量的活跃星形成矮星系不规则星系是更大规模的静默孤立矮星系群体的尖端。