星系簇中盘状星系的光学与形态演化模型

观测表明，星系簇中的盘状星系种类在过去约 $7$ Gyr 中经历了快速演化，从蓝色螺旋星系向红色 S0 星系转变。我们在 $\Lambda$CDM 框架中构建简化的星系簇演化模型，以约束该转换的特征时间尺度。在模型中，进入星系簇的盘状星系受到 ram-pressure stripping (RPS) 作用，其气体储备被剥离，导致星系形成在时间尺度 $t_{\rm s}$ 内被剥夺。同时也受到一种（最初未指定）机制的作用，该机制在时间尺度 $t_{\rm m}$ 将其转化为 S0 星系。我们假设 $t_{\rm s}$ 和 $t_{\rm m}$ 彼此独立，且均为 $M_\star/M_{\rm cl}$（星系对星系簇质量比）的幂律函数。我们利用 OmegaWINGS 和 EDisCS 星系簇调查在 $z\simeq0.055$ 和 $z\simeq0.7$ 处在颜色-质量平面上观测到的螺旋星系和 S0 星系分布对模型进行约束。我们的最佳拟合模型在数据上表现出色，预测的主要形态比例演化趋势与先前研究一致。我们发现 typical $t_{\rm s}$ 在 $0.1$ 到 $1$ Gyr 之间，与先前估计相符。一个出人意料的强烈反相关需要 $t_{\rm s}$ 与 $M_\star/M_{\rm cl}$ 成正比，以抑制在低红移时低质量螺旋星系的红色形态形成，我们将其解释为由轨道各向异性所驱动。相反，$t_{\rm m}$ 对于 $M_\star/M_{\rm cl}$ 依赖非常弱，典型值为几 Gyr。推导出的形态演化与因 RPS 导致星系形成突变性剥夺后星系星族年龄化所致的演化结果一致：我们确认星系在星系簇中通过 RPS 突然剥夺后星族年龄化是螺旋- S0 转换的关键渠道，secular 演化扮演次要角色。