论 SFR-M$_*$ 主序典型恒星形成历史与解析模型

我们推导了主序星系的恒星形成历史，展示了星系的恒星形成历史峰值如何依赖于其在例如 z=5 时的种子质量。遵循主序，星系在达到其恒星形成历史峰值后，其恒星质量增长急剧减缓。根据丰度匹配，这些质量对应于热且大质量的暗物质晕，其状态可能导致流入星系的气体效率降低，从而成为恒星质量增长受限的起源。因此，主序上的星系可以在仍形成恒星的同时进入 UVJ 图的被动区域。我们研究了经典解析恒星形成历史通过光谱能量分布拟合反演星系恒星形成率的能力。由于数学上的限制，指数衰减和延迟恒星形成历史难以模拟高恒星形成率，这在 z>2 时开始成为问题。指数上升和对数正态恒星形成历史则表现出相反的行为，能够达到非常高的恒星形成率，从而模拟星暴星系，但无法模拟低值，例如大质量星系在低红移时的预期值。我们表明，这四种解析形式反演主序星系恒星形成率的误差依赖于模型和红移。然而，它们足够灵敏，可以探测主序内恒星形成率的微小变化，但这四种形式都无法反演快速猝灭星系的恒星形成率。此外，这些恒星形成历史会导致一个人为的年龄梯度，平行于主序，而模拟样本并未表现出这一点。使用 GOODS-South 场在 1.5<z<1.2 的星系样本，在真实数据上也产生了这种梯度。我们提出一种恒星形成历史，由延迟形式模拟主体星族，加上近期恒星形成历史的灵活性。这种恒星形成历史在所有红移处都能提供对主序、星暴和快速猝灭星系恒星形成率的极好估计。此外，用于 GOODS-South 样本时，年龄梯度消失，表明其对进行光谱能量分布拟合时所做恒星形成历史假设的依赖性。