TNG50 模拟与 3D-HST 观测中的空间分辨恒星形成及由内向外淬灭
星系天体物理
2021-08-18 v1
摘要
我们在 IllustrisTNG 的高分辨率 TNG50 模拟与 z~1 处 3D-HST 无缝光谱巡天观测之间，比较了恒星形成主序（SFMS）——包括整体与 1kpc 尺度上的空间分辨结果。对比整体恒星形成率（SFR），我们发现 TNG50 中恒星形成主序的斜率与归一化，与用 Prospector 贝叶斯推断框架拟合 3D-HST 观测所得数值在定量上一致。当使用 Prospector 更新的质量与 SFR 时，先前观测与模拟主序归一化间 0.2–1dex 的偏移得以解决。对于 M_*>10^10Msun 的更高质量星系，即便计入观测不确定性，TNG50 的弥散也普遍小于 3D-HST。在比较分辨恒星形成时，我们也发现 TNG50 与 3D-HST 间良好一致：处于 SFMS 之下、之上及之上的各质量与半径星系的平均比恒星形成率（sSFR）径向轮廓在归一化与形状上均相似。最值得注意的是，因进行中淬灭而跌至 SFMS 之下的 M_*>10^10.5Msun 大质量星系，在 TNG50 与 3D-HST 中均呈现清晰的中央 SFR 抑制。在 TNG 中，这种由内向外淬灭源于低吸积率下运行的超大质量黑洞（SMBH）反馈模型。相比之下，缺乏相同物理 SMBH 机制的原版 Illustris 模拟，未能重现数据中看到的中央 SFR 轮廓抑制。观测到的 sSFR 轮廓为 TNG 淬灭机制及其如何影响星系中心千秒差距尺度上的气体提供了支持。
引用
@article{arxiv.2101.12212,
title = {Spatially Resolved Star Formation and Inside-out Quenching in the TNG50 Simulation and 3D-HST Observations},
author = {Erica J. Nelson and Sandro Tacchella and Benedikt Diemer and Joel Leja and Lars Hernquist and Katherine E. Whitaker and Rainer Weinberger and Annalisa Pillepich and Dylan Nelson and Bryan A. Terrazas and Rebecca Nevin and Gabriel B. Brammer and Blakesley Burkhart and Rachel Cochrane and Pieter van Dokkum and Benjamin D. Johnson and Lamiya Mowla and Rudiger Pakmor and Rosalind E. Skelton and Joshua Speagle and Volker Springel and Paul Torrey and Mark Vogelsberger and Stijn Wuyts},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12212},
year = {2021}
}
备注
Main results in Figs 1 and 3. The TNG50 data is now fully publicly available at https://www.tng-project.org/