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主序星系恒星形成受晕质量吸积控制吗?

星系天体物理 2015-12-02 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

星系恒星质量—晕质量关系(SHMR)在 z<4z < 4 时几乎与时间无关。因此我们构建了中心星系的与时间无关的 SHMR 模型,其中原位恒星形成率(SFR)由晕质量吸积率(MAR)决定,我们称之为恒星—晕吸积率共同演化(SHARC)。我们表明,晕 MAR 约 0.3 dex 的弥散与恒星形成主序(MS)上 SFR 的观测弥散相符。在星系形成的“浴缸”型模型框架下,SHARC 给出了 SFR 与 MAR 关系的质量依赖约束。尽管模型简单且对并合的质量增长做了简化,SHARC 模型仍可能是位于 MS 上、质量为 M=1091010.5MM_*=10^9- 10^{10.5}M_\odot 的中心星系的良好近似,这类星系代表了宇宙中大部分的恒星形成。SHARC 预测与低红移 MS 上星系的观测 SFR 一致,在 z4z\sim4 时相当吻合,但在 z>4z>4 时超出观测。假设每个星系的星际介质气体质量恒定(浴缸模型中的“平衡条件”),SHARC 模型可计算流入和流出气体的净质量装载因子。基于模拟对预防性反馈做出假设后,SHARC 可计算星系金属丰度演化。若星系 SFR 确实追踪晕 MAR,尤其在低红移处,则有助于解释将星系性质与晕联系起来的模型(包括年龄匹配)的成功,以及两晕星系一致性与晕质量吸积一致性之间的相似性。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.04842,
  title  = {Is Main Sequence Galaxy Star Formation Controlled by Halo Mass Accretion?},
  author = {Aldo Rodriguez-Puebla and Joel R. Primack and Peter Behroozi and S. M. Faber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.04842},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. No substantial changes. Abstract slightly modified in order to match the MNRAS Abstract length limit of 250 words. 18 pages, 12 figures