基于连续性方程的活动与宁静星系恒星质量函数

我们推导了星系恒星质量含量的连续性方程，并利用它导出了红移范围 $z\sim 0-8$ 内活动星系与宁静星系的恒星质量函数。该连续性方程需要两个基于观测校准的特定输入： 基于最新 UV+远红外/亚毫米/射电测量确定的恒星形成率函数； 单个星系的平均恒星形成历史，对盘状星系与椭球状星系采用不同的方案。该连续性方程还包含一个考虑（干）并合的源项，基于近期数值模拟并与观测一致。由连续性方程导出的恒星质量函数与晕质量函数及 SFR 函数相结合，通过丰度匹配技术导出了恒星形成效率与恒星形成星系主序。结果表明，所得的活动与宁静星系恒星质量函数、星系主序及恒星形成效率与当前观测高度吻合；与数据的比较还能稳健地约束大质量星系恒星形成与宁静的特征时标、其前身星的恒星形成历史，以及原位恒星形成增加的恒星质量与外部并合事件贡献的恒星质量之比。连续性方程所给出的定量结果必须被详细的物理模型所遵循，这可以为改进理论方法与数值模拟中实现的（亚网格）物理方案提供基础，并可为未来具有多波段覆盖的观测预测提供基准，这将在 JWST 时代成为常规可实现的目标。