空间分辨主序对恒星形成星系尺寸演化的启示

星系演化中两个当前存在争议的问题——恒星形成主序本质上是局部的还是整体的，以及恒星形成星系(SFGs)质量-尺寸关系的演化——被证明彼此密切相关。作为初步步骤，我们定义了一个增长函数 $g$，它量化了由于恒星形成导致的半质量半径随恒星质量单位增量的微分变化（$g = d \log R_{1/2}/d \log M_\star$）。一般推导表明 $g = K \Delta(sSFR)/sSFR$，即 $g$ 与星系外半部分和内半部分比恒星形成率之间的相对差异成正比，$K$ 为一个无量纲结构因子，我们给出了其便捷表达式。作为一个应用，我们表明服从本质上局部主序的星系也较好地近似服从 $g \simeq \gamma n$，其中 $\gamma$ 为归一化局部主序的斜率（$sSFR \propto \Sigma_\star^{-\gamma}$），$n$ 为 Sersic 指数。我们也给出了精确表达式。定量而言，本质上局部的主序与 SFGs 沿静止质量-尺寸关系增长相一致，但与在较高 $z$ 处导出演化定律在 $z=0$ 处的延续不一致。这表明要么主序本质上不是局部的，要么 SFGs 的质量-尺寸关系在过去某个有限时间已收敛到平衡态，或者两者兼而有之。