IQ-Collaboratory 1.1：模拟中心星系的恒星形成序列

恒星形成星系的恒星形成率—恒星质量紧密关联，即恒星形成序列（SFS），是现代星系形成模型所预言的星系属性空间中的关键特征。我们提出了一种灵活的数据驱动方法，利用高斯混合建模（GMM）在宽广的恒星形成率和恒星质量范围内识别该 SFS。使用此方法，我们给出了 Illustris、EAGLE 和 Mufasa 流体动力学模拟以及 Santa Cruz 半解析模型（SC-SAM）中 z=0 中心星系 SFS 与斯隆数字巡天数据的的一致性比较。我们惊讶地发现，各模拟间 SFS 的幅度差异可达 ${\sim} 0.7\,\mathrm{dex}$（约 5 倍），幂律斜率范围从 $0.7$ 到 $1.2$。除 SFS 外，我们的 GMM 方法还识别出了恒星形成率—恒星质量关系中对应于星暴、过渡和宁静子群体的成分。流体动力学模拟同样以 SFS 和宁静子群体为主，不同于 SC-SAM——后者分别在高于和低于 $10^{10} M_\odot$ 的恒星质量处预言了可观比例的过渡星系和星暴星系。所有模拟还产生了大量低质量宁静中心星系，明显与观测不符。这些结果表明，即使在那些很好再现星系群体许多观测量的模型中，z=0 的 SFS 及其他子群体仍表现出显著差异，可为星系形成模型提供强约束。