早期型星系形成的经验约束

我们利用经验模型EMERGE给出早期型星系（ETGs）形成与演化的约束。该模型的参数经过调整，使其重现恒星质量函数、比恒星形成率与自$z\approx10$以来的宇宙恒星形成率的演化，以及“淬灭”星系比例与关联函数。我们发现，在固定晕质量下，现今ETGs比晚型星系质量更大，而在固定恒星质量下ETGs居于质量更大的晕中，与透镜结果一致。此效应自然源于恒星-晕质量关系的形状与弥散以及星系形成历史。ETG的恒星质量组装在恒星质量低于$3\times10^{11}\mathrm{M}_\odot$时由“原位”恒星形成主导，在更高质量时由“外位”形成恒星的并合与吸积主导。该质量依赖性与当前宇宙学模拟存在张力。较低质量ETGs展现出延伸至低红移的恒星形成，与近期IFU巡测的估计一致。所有ETGs的主 progenitors 均位于“恒星形成主序”上，“红序”出现于$z \approx 2$。在此红移以上，超过95%的ETG progenitors 正在形成恒星。$z \approx 2$时超过90%的$m_* > 10^{10}\mathrm{M}_\odot$的“主序”星系演化为现今ETGs。在红移6以上，观测到的$10^{9}\mathrm{M}_\odot$以上恒星质量函数中超过80%可由$m_* > 10^{10}\mathrm{M}_\odot$的ETG progenitors 解释。这意味着当前与未来的高红移观测主要探测现今ETGs的诞生。EMERGE的源代码与文档可在 github.com/bmoster/emerge 获取。