利用恒星-暗晕质量关系中的散布检验星系淬灭理论

我们利用恒星-暗晕质量关系中的散布来约束星系演化模型。如果将吸积重子转化为恒星的效率随时间变化，那么具有相同当前质量但不同形成历史的暗晕在 z=0 时将具有不同的星系恒星质量。这是固定暗晕质量下恒星质量散布 $\sigma_{\log M\ast}$ 的来源之一。对于在 z~2 经历快速恒星形成淬灭的大质量暗晕，触发该淬灭的不同机制会产生不同的 $\sigma_{\log M\ast}$ 值。我们使用这一框架来检验各种模型，在这些模型中，当星系跨越以下某一物理量的阈值时开始淬灭：红移、暗晕质量、恒星质量和恒星-暗晕质量比。我们的模型是高度理想化的，随着引入更多物理因素，可能会出现其他散布来源。因此，我们的检验在于模型是否能产生低于观测界限的散布，从而为其他来源留出空间。近期测量发现，对于 10^11 Msol 的星系，$\sigma_{\log M\ast}=0.16$ dex。在假设该阈值不随时间变化的条件下，如此低的 $\sigma_{\log M\ast}$ 值排除了除恒星质量阈值淬灭之外的所有这些模型。大多数物理量（如金属丰度）如果不与暗晕形成历史相关联，将会增加散布。因此，为了减小给定模型的散布，星系性质需要与形成历史紧密关联，从而为其成团性创造可检验的预测。理解为何 $\sigma_{\log M\ast}$ 如此之小，可能是理解星系形成物理的关键。