高质量晕中的恒星质量 - 晕质量关系与恒星形成效率

我们利用一组星系团样本研究了高质量晕中恒星质量与晕质量的关系，该样本基于光学和红外数据精确测量了恒星质量，并基于 X 射线观测测量了总质量。我们发现，最亮团星系（BCGs）的恒星质量满足 $M_{*\mathrm{BCG}}\propto M_{500}^{a_{\mathrm{BCG}}}$，最佳拟合斜率为 $a_{\mathrm{BCG}}\sim 0.35\pm0.1$，在固定 $M_{500}$ 下 $M_{*\mathrm{BCG}}$ 的弥散约为 0.2 dex。我们指出，近期研究通过丰度匹配或晕建模得出的 $M_*-M$ 关系低估了 BCGs 的恒星质量约 2-4 倍，因为这些研究使用的基于测光的恒星质量函数（SMF）严重低估了大质量星系的外围表面亮度轮廓。我们表明，使用 Bernardi 等人 (2013) 基于改进测光校准的最新 SMF 进行丰度匹配推导出的 $M_*-M$ 关系，与我们推导出的关系吻合得好得多。星系的总恒星质量与总质量 $M_{500}$ 相关，斜率约为 $0.6\pm0.1$，弥散为 0.1 dex。这表明重子转化为恒星的效率随星系团质量的增加而降低。我们表明，对于初始质量函数（IMF）的固定选择，星系团中的总恒星分数仅比 $M\approx 10^{12} M_{\odot}$ 晕中达到的峰值恒星分数低约 3-5 倍；如果如近期观测所示，早型星系中 IMF 随质量增加而逐渐变得更偏向小质量端，则该差距仅为约 1.5-3 倍。本研究推导出的 $M_*-M$ 关系具有更大的归一化值和斜率，表明大质量晕中恒星形成的整体效率受到的抑制远小于此前的认知，且大质量晕中的反馈及其相关的恒星形成抑制作用应弱于当前大多数半解析模型和模拟中的假设。