星系并合中形成了多少恒星？

我们对并合后星系与具有相同恒星质量、环境密度和红移的控制样本之间的恒星年龄差异进行正向建模。具体而言，我们使用由 Bickley 等人近期通过视觉确认的并合后星系样本中精选出的 445 个并合后星系纯样本，发现在 $10<\log (M_\star/\mathrm{M}_\odot)<11$ 范围内，并合后星系平均比控制星系更年轻。与匹配控制样本的年龄差异最高可达 1.5 Gyr，在低恒星质量星系中该差异最大。我们利用参数化恒星形成史对这一差异进行正向建模，利用近邻对数据解释了并合前旋近阶段的恒星形成增强，并在并合时加入最终的恒星形成叠加爆发。我们发现，对于 $10<\log (M_\star/\mathrm{M}_\odot)<11$ 的星系，最佳拟合的恒星质量爆发比例为 $f_\mathrm{burst}=\Delta M_\star/M_{\star,\mathrm{merger}}=0.18 \pm 0.02$，且没有证据表明其存在随恒星质量变化的趋势。所建模型的爆发比例对参数化恒星形成史的选择以及爆发持续时间的差异具有鲁棒性。该结果似乎与一些先前由观测推导的数值一致，但显著高于流体力学模拟中的结果。利用已发表的红外亮星系（LIRG）恒星形成率，我们发现爆发持续时间随恒星质量增加而延长，从 $120-250$ Myr 不等。与已发表的冷气体测量结果的比较表明，极近邻对中有足够的分子气体来为爆发提供燃料。此外，给定我们的恒星质量爆发估计，预测的爆发后剩余冷气体比例与观测到的并合后星系相一致。