化学演化模型的新解析解：刻画恒星形成星系与被动星系的族群

包含气体流入和流出的化学演化解析模型，是研究星系中金属丰度如何随时间演化的重要工具。本工作中，我们给出当假设气体衰减指数式降落率和星系风时，星系系统的气体质量、总质量和金属丰度演化的新解析解。我们应用我们的模型来刻画来自斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)数据的本地恒星形成与被动星系样本，旨在重现它们观测到的质量-金属丰度关系；由此，我们能推导出恒星形成与被动这两类星系在特定年龄分布、形成时标、降落质量和质量加载因子方面的差异。我们发现本地被动星系平均比本地恒星形成星系更老，且在更短的典型时标上聚集；另一方面，较大质量的恒星形成星系比较小质量的恒星形成星系普遍呈现更老的年龄和更长的典型形成时标。最后，我们得出结论：本地恒星形成星系经历比被动星系族群更强的星系风。我们探索了模型中假设不同初始质量函数的影响，表明若要重现观测的质量-金属丰度关系，若初始质量函数为顶端重(top-heavy)则需要更强的风。最后，我们的解析模型预测所假设的本地星系样本位于由恒星金属丰度、恒星形成率和恒星质量定义的3D空间中的紧密曲面上，从而模拟了著名的“基本关系”(fundamental relation)。