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SDSS-IV MaNGA:低表面亮度与高表面亮度盘中的差异结构增长与恒星形成

星系天体物理 2026-03-20 v1

摘要

我们分析了 MaNGA 巡天中 1,118 个无 AGN 污染的晚型、正面朝向星系的干净样本。其测光结构通过 DESI Legacy Survey 深 g 波段图像上的双成分(核球+盘)分解来量化。以盘中心面亮度 μ0,d,cor\mu_{\rm 0,d,cor}(g) = 22 ±\pm 0.3 mag arcsec2^{-2}(经倾角和宇宙暗化校正)作为分类阈值,我们识别出 159 个低表面亮度(LSB)星系、388 个 LSB 候选体和 571 个高表面亮度(HSB)星系。LSB 星系 predominantly 为低质量(M<3×1010M_\ast < 3 \times 10^{10} M_\odot),在可比质量下比 HSB 对应体表现出大 29% 的有效半径、低 15% 的恒星形成率(SFR)和低 12% 的气相金属丰度。这些差异导致与标准标度关系的系统性偏离。尽管气体含量相当,LSB 星系拥有更老的恒星族群、更长的气体耗尽时间和更低的恒星形成效率。空间分辨分析进一步揭示 LSB 星系呈现中心受抑的 ΣSFR\Sigma_{\rm SFR}、更平坦的 SFR 梯度以及向外围递增的比 SFR 轮廓。结合更陡的负金属丰度梯度,这些趋势表明持续的气体吸积正在驱动外盘恒星形成。一致地,LSB 星系的外区域表现出更强的 HδA\delta_A 吸收和更低的 Dn_n4000 指数,表明 A 星族正在消退。此外,LSB 星系在所有 R/ReR/R_e 上表现出更低的 Σ\Sigma_\ast,且在绝对径向尺度上恒星质量轮廓更中心耗尽,与 HSB 和大尺寸恒星形成星系相比。总体而言,LSB 星系代表一个具有缓慢演化、低效恒星形成以及持续易受晚期气体吸积和外盘恒星形成影响的独特族群。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.18498,
  title  = {SDSS-IV MaNGA: Distinct Structural Growth and Star Formation in Low and High Surface Brightness Disks},
  author = {Mengting Shen and Jun Yin and Hassen M. Yesuf and Lei Hao and Jiafeng Lu and Lin Lin and Chong Ge and Junfeng Wang and Shiyin Shen and Yu Rong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18498},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 19 figures, accepted for publication in the ApJ Supplement