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恒星质量固定下星系结构的环境雕刻:基于300万颗HSC星系的多尺度时空分析

星系天体物理 2026-05-20 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在控制恒星质量后,星系结构受环境的影响程度仍是星系演化中的开放问题。我们利用来自Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program的约300万颗星系样本,覆盖0.3leqz<0.70.3 \\leq z < 0.7,且log(M/Modot)geq8.9\log(M/M_{\\odot}) \\geq 8.9,来应对这一挑战。我们将质量无关的胸射率比统计量与大尺度密度图和星系簇目录相关联,通过蒙特卡洛框架稳健地传递结构参数后验分布,以稳健地评估显著性。我们以>5σ的置信度确认星系结构在环境下确实存在依赖,但这种依赖次于恒星质量且随红移、质量和环境尺度变化。 在z<0.5z < 0.5时,我们检测不到与大尺度密度的显著结构相关性,但星系簇中的星系相对于匹配的场星系显示出统计显著的胸射率增强,表明在这些时代,如紫外射线剥离和累积潮汐相互作用等簇特有过程主导结构转换。 在zgeq0.5z \\geq 0.5时,强质量星系在簇和大尺度环境中均显示出胸射率增强,而较低质量系统仅在簇环境中显示增强。这表明在更早的宇宙时代,环境机制在更广阔的空间尺度上发挥作用,同时,增强的合并率、群内预处理和宇宙网格剥离等机制增强了簇特有过程。通过将样本分为星形成和静默亚样本,我们发现两者内部几乎呈平滑趋势,表明所观察到的环境效应源于结构和星系形成转换的耦合。这些结果共同揭示了环境对星系结构产生的多尺度、时代依赖的本质。

引用

@article{arxiv.2605.18963,
  title  = {Environmental Sculpting of Galaxy Structure at Fixed Stellar Mass: A Multi-Scale Analysis Across Cosmic Time using 3 Million HSC Galaxies},
  author = {Caitlin Igel and Aritra Ghosh and Andrew J. Connolly and Brant Robertson and C. Megan Urry and Louise O. V. Edwards and Rhythm Shimakawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.18963},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 15 figures, resubmitted to ApJ after review, C. Igel and A. Ghosh contributed equally to this work