盘状星系的质量依赖恒星形成历史：内落模型与观测的比较

我们引入了一个简单模型来探索盘状星系的恒星形成历史。我们假设盘状星系通过持续的气体内落起源并增长。气体内落率由一个自由参数——内落峰值时间 $t_p$——的高斯公式参数化。采用肯尼卡特恒星形成律来描述多少冷气体转化为恒星。我们的模型也考虑了气体外流过程。我们发现，在给定的星系恒星质量 $M_*$ 下，采用较晚内落峰值时间 $t_p$ 的模型会导致蓝色、低金属丰度、高比恒星形成率和高气体分数，而气体外流率主要影响气相金属丰度，恒星形成效率主要影响气体分数。受局部观测标度关系的启发，我们通过假设低质量星系比大质量系统具有更晚的内落峰值时间 $t_p$ 和更大的气体外流率，构建了一个质量依赖模型。结果表明，该模型不仅与局部观测一致，而且与中等红移 $z<1$ 处观测到的比恒星形成率与星系恒星质量之间的相关性 $SFR/M_* \sim M_*$ 一致。还比较了高斯内落模型和指数内落模型。结果表明，指数内落模型预测早期恒星形成率较高，后期恒星形成率低于高斯内落模型。我们的结果表明，高斯内落率可能比指数内落率更合理地描述气体冷却过程，特别是对于低质量系统。