斯隆数字巡天中心星系的结构与星族性质对比核球类型

本文利用新的核球指标 $\Delta\Sigma_1$ 研究斯隆数字巡天中心星系中的伪核球（P-bulges）和经典核球（C-bulges），该指标测量 1 kpc 内的相对中心恒星质量面密度。我们将 $\Delta\Sigma_1$ 与 Gadotti (2009) 建立的核球类型指标 $\Delta\langle\mu_e\rangle$ 进行比较，表明基于 $\Delta\Sigma_1$ 的分类与 $\Delta\langle\mu_e\rangle$ 吻合良好。$\Delta\Sigma_1$ 无需核球-盘分解，可在 SDSS 图像上测量至 $z = 0.07$。利用该指标确定的核球类型被映射到 12,000 个质量范围为 10.0 < log $M_*$/$M_{\odot}$ < 10.4 的 SDSS 中心星系的二十种不同结构和星族性质上。这个大样本揭示了新的趋势。结构参数相对于 $\Delta\Sigma_1$ 和 $\Delta\langle\mu_e\rangle$ 显示出相当线性的双对数关系，且弥散度适中，而星族参数则显示出一个高度非线性的“肘形”关系：恒星形成率随中心密度增加大致保持平稳，然后在肘部迅速下降，星系在此处开始熄灭。伪核球占据肘部水平臂的低密度端，且普遍处于恒星形成状态，而经典核球占据肘部和垂直分支，在固定密度下表现出广泛的恒星形成率范围。中心密度与恒星形成率之间的非线性关系此前已被观察到，但这种映射到核球类别的关系是新的。经典核球中恒星形成率的广泛范围有助于解释为何过去使用不同参数进行的核球分类有时会产生分歧。密度与恒星指数之间的肘形关系表明，随着星系开始熄灭，中心结构和星族以不同的速率演化。