星系与质量装配(GAMA):恒星质量到动力学质量关系 I. 约束恒星质量估计的精度

在这项经验工作中,我们旨在利用动力学质量 $(M_\text{dyn})$ 估计量作为独立于 SED 的恒星质量检验,通过恒星种群合成(SPS)的谱能量分布(SED)拟合,量化本地宇宙中星系恒星质量 $(M_\star)$ 估计的系统不确定性。我们首先构建星系性质高维空间的统计模型:尺寸 $(R_e)$、速度弥散 $(\sigma_e)$、面亮度 $(I_e)$、质光比 $(M_\star/L)$、静止帧颜色、Sérsic 指数 $(n)$ 和动力学质量 $(M_\text{dyn})$;并考虑选择效应与协变误差。我们厘清星系性质间的相关性,发现 $M_\star/M_\text{dyn}$ 的变化由 $\sigma_e$、Sérsic 指数和颜色驱动。我们利用这些参数校准了一个独立于 SED 的 $M_\star$ 估计量 $\hat{M}_\star$。我们发现宁静星系与恒星形成星系的 $M_\star-\hat{M}_\star$ 关系的随机散射分别为 $0.108\text{dex}$ 和 $0.147\text{dex}$。最后,我们考察了残差随 SPS 参数(尘埃、年龄、金属丰度、恒星形成率)和光谱指数(H$\alpha$、H$\delta$、$D_n4000$)的变化。对于宁静星系,约 $65\%$ 的散射可由 SPS 参数的不确定性解释,其中尘埃和年龄是最大的不确定来源。对于恒星形成星系,虽然年龄和金属丰度是主导因素,SPS 参数仅能解释约 $13\%$ 的散射。这些结果给我们留下了宁静星系和恒星形成星系分别 $0.055\text{dex}$ 和 $0.122\text{dex}$ 的未建模剩余散射。这可解释为通过简单 SPS 建模可实现的 $M_\star$ 精度的保守极限。