恒星形成星系主序随宇宙时间的演化

通过汇编文献研究的综合普查，我们探讨了恒星形成星系（SFGs）主序（MS）在迄今探测的最广红移范围（$0 < z < 6$）与恒星质量范围（$10^{8.5}-10^{11.5}$ $M_{\odot}$）内的演化。我们将所有观测转换至统一校准，并发现关于MS形状与归一化随宇宙时间变化的显著共识。该关系在所有红移下均呈现朝向高恒星质量的弯曲。最佳函数形式由两个参数支配：归一化的演化与转折质量（$M_0(t)$），二者均作为宇宙年龄的幂律演化。转折质量决定了MS形状。它随时间边际演化，使MS在$z\sim4-6$处略变陡。在低于$M_0(t)$的恒星质量下，SFGs具有恒定的比恒星形成率（sSFR），而在$M_0(t)$以上sSFR受抑制。我们发现MS由中心星系主导。这可将$M_0(t)$转换为对应的宿主暗物质晕质量。其演化为冷吸积与热吸积机制间的晕质量阈值，正如吸积理论所预言，其中中心星系分别被供给或剥夺冷气体。因此，我们认为MS随宇宙年龄渐进弯曲，除黑洞反馈外，是由进入热吸积相的晕中冷气体可用性降低所致。我们还在IllustrisTNG模拟提供的最大恒星形成星系样本中发现了定性相同的趋势。尽管如此，我们仍注意到相对于观测存在较大的定量差异，尤其在高质量端。这些差异难以简单归因于观测SFR及导出MS的偏差或系统误差。