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星系大小-质量关系的环境不变性

星系天体物理 2026-01-14 v1

摘要

星系大小-光度关系和大小-星质量关系是约束星系气体循环、星形成和反馈的重要约束条件。文献中关于环境如何影响大小的说法存在分歧,既可能存在直接的转化效应,也可能存在 assembly bias 导致观察到的环境变化。我们构建了一个大型均匀的样本,测量到 M*~10^7 太阳质量的大小。我们的样本填补了 field 星系大小测量在 10^7-10^8 太阳质量范围的空白;文献中这些质量的测量偏向于 L* 星系的卫星星系和星系团成员。我们使用来自 DESI-LS 的大小测量,结合已发布的包含星质量和星系团位置的目录(源自 DESI-LS 光度学数据)。我们的样本延伸至 z<0.3,包含 540,228 颗具有光谱红移的星系和 9,513,732 颗具有光度红移的星系。我们探讨了在 z<0.05 基于距离到最近星系团中心的质量限制子样本的大小环境依赖性。我们获得与前期研究良好一致的大小-光度和大小-质量关系。通过根据颜色和形貌将星系分离,我们表明在 Mpc 尺度上整体大小-质量关系的环境变化可以理解为子人口比例变化的结果,而非直接的大小转换。例如,在距离星系团中心 2Mpc 范围内的固定质量的静默 (红) 后类型星系,其大小与距离最近星系团 30Mpc 处的静默后类型星系相同。我们的结果支持单个星系组装历史作为星系大小的主要决定因。不同颜色和 Sersic 指数分离的子人口具有显著且环境不敏感的大小-质量关系,这为对气体循环进行校准提供了明确的目标。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.16332,
  title  = {Environmental Invariance of the Galaxy Size-Mass Relation},
  author = {Li-Wen Liao and Andrew Cooper},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16332},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 16 figures, accepted by A&A