宇宙网环境对星系淬灭的演化效应

我们利用 DisPerSE 框架在每个快照中重建宇宙网，在 IllustrisTNG (TNG100) 宇宙学模拟中研究宇宙网结构如何影响星系淬灭。我们测量恒星质量 $\log(M_{\ast}/\mathrm{M}_{\odot}) \geq 8$ 的每个星系到最近节点 ($d_{\mathrm{node}}$) 和最近纤维脊 ($d_{\mathrm{fil}}$) 的共动距离，以研究中位比恒星形成率 (<sSFR>) 和中位气体分数 (<$f_{\mathrm{gas}}$>) 对这些距离的依赖性。我们发现星系的 <sSFR> 仅在 $z<2$ 时依赖于宇宙网环境，且这种依赖性随时间增强。在 $z\leq0.5$ 时，$8 \leq \log(M_{\ast}/\mathrm{M}_{\odot}) < 9$ 的星系在 $d_{\mathrm{node}}\lesssim1$~Mpc 处被淬灭，并在 $d_{\mathrm{fil}}\lesssim1$~Mpc 处恒星形成受到显著抑制，这些趋势主要由卫星星系驱动。在 $z\leq1$ 时，与 $\log(M_{\ast}/\mathrm{M}_{\odot}) <10$ 星系的 <sSFR> 随 $d_{\mathrm{node}}$ 和 $d_{\mathrm{fil}}$ 减小而单调下降相反，$\log(M_{\ast}/\mathrm{M}_{\odot}) \geq 10$ 的星系——包括中心星系和卫星星系——在 $d_{\mathrm{node}}\lesssim0.2$~Mpc 处经历 <sSFR> 的回升。恒星形成活动的这种宇宙网依赖性大部分可由 $<f_{\mathrm{gas}}>$ 的演化来解释。我们的结果表明，在过去约 10 Gyr 中，低质量卫星星系在节点附近的高密度环境中因快速气体剥离而在纤维附近的中等密度环境中因逐渐气体匮乏而被淬灭，而在更早时期宇宙网结构高效地将冷气体输送到大多数星系中。需要诸如 SDSS 和 DESI 等最先进的正在进行的光谱巡天，以及计划使用 Subaru 主焦点光谱仪、JWST 和 Roman 的巡天，来针对观测检验我们的预测。