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重建高红移星系的恒星形成历史:分辨参数模型与非参数模型的比较

星系天体物理 2025-03-20 v1

摘要

我们研究了恢复高红移星系(z ∼ 2–5)恒星形成历史(SFH)和恒星质量空间分布的最优方法,重点关注假设SFH模型对推导星系性质的影响。利用逐像素多波段测光谱能量分布(SED)拟合,我们探索了各种参数化SFH模型(包括指数衰减(τ)模型、延迟-τ模型、对数正态模型和双幂律模型)以及空间分辨的非参数方法。我们首先利用模拟星系对模型进行分析,然后将其应用于观测星系进行验证并作为概念验证,并与未分辨SED拟合的结果进行额外比较。我们的发现表明,逐像素分析与参数化模型结合在恢复模拟星系的真实SFH方面特别稳健,其中双幂律模型优于其他模型,包括非参数方法。该模型在检测最近500 Myr内的恒星爆发和捕获恒星形成的随机性质方面表现出色。相反,未分辨测光结合简单参数化模型倾向于产生关键星系性质的偏倚估计,特别是低估早期恒星形成。非参数方法(无论分辨或未分辨)通常给出更老的质量加权年龄。由先验假设引入的早期SFR偏倚进一步使这些模型复杂化。我们得出结论,双幂律模型在逐像素框架中的应用提供了对SFH最可靠的恢复,并产生稳健的恒星质量图。分辨方法简化了尘埃和金属丰度的建模,增强了参数的可解释性,并强调了灵活参数化模型在空间分辨分析中的价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.14591,
  title  = {Reconstructing Star Formation Histories of High-Redshift Galaxies: A Comparison of Resolved Parametric and Non-Parametric Models},
  author = {Moein Mosleh and Mohammad Riahi-Zamin and Sandro Tacchella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14591},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in ApJ; 25 pages, 16 figures