恒星质量-恒星金属丰度关系在银河系卫星星系及更远范围是否普适？

观测揭示了存在于不同类型本星系群矮星系中的普适恒星质量-恒星金属丰度关系（MZR），$Z_*\propto M_*^{\alpha}$，其中 $\alpha=0.30\pm0.02$。在这项工作中，我们通过使用半解析星系形成与演化模型，研究了在覆盖 $10^9$-$10^{15}h^{-1}M_\odot$ 大质量范围的大量不同宿主暗物质晕中，卫星星系与中心星系的 MZR 的“普适性”。我们得到以下结果。（1）在与银河系晕质量相同但单个聚集历史不同的晕中，卫星星系 MZR 的指数（$\alpha$）大多为 $\sim$0.2-0.4，即具有 $\sim 0.2$ 的弥散；且 $\alpha$ 的弥散随晕质量减小而增大。（2）若将由相同质量的大量晕堆叠在一起，MZR 关系受晕质量变化以及中心星系与卫星星系分类的影响很小。（3）中心星系与堆叠卫星星系的 MZR 关系中均存在双幂律，在 $10^3M_\odot< M_*<10^{8} M_\odot$ 时 $\alpha\sim$0.2-0.4，而在 $10^8M_\odot<M_*<10^{11}M_\odot$ 时相对较高的 $\alpha\sim0.5$。（4）主要存在于高质量晕中的高质量卫星星系（$M_*>10^8M_\odot$）可导致在堆叠卫星星系的单幂律拟合结果中，随宿主晕质量增大呈现 $\alpha$ 的表观增加（从 $\sim0.2$ 到 $\sim0.4$）。MZR 的普适性表明，星系恒星形成与化学演化的共同物理过程可在大范围的星系质量与晕质量上统一。