Mg-sigma 关系与早型星系的形成

收集并比较了关于约 2000 颗早型星系的镁-速度分散 (Mg-sigma) 关系的数据。如前所述，Mg 残差在拟合线附近呈 roughly Gaussian，但具有 asymmetric blue tail，可能来自相对年轻星系的亚群。我们定义 Mg 维度的散布与散布不对称的统计量，并发现数据集之间存在显著的 uniformity。我们构建了尽可能 unbiased 的星系形成模型，以探讨 mergers 在早型星系形成中的重要性。观测约束 (Mg-sigma width, asymmetry, mean Mg strength, 以及 mean age 与 abundance distribution 的 width) 限制严苛，以至于几乎消除所有模型。在牺牲中包括：以 (1+z)^n 形式呈现 merger rate且 n>0 的模型、假设早期形成后近期 drizzling 新星的模型、merger-only 模型中 merger 数量超过 ~80 的模型、merger-only 模型中 merger 数量不到 ~20 的模型，以及即使包含 biasing 也仍使用 cold dark matter power spectrum 的模型。最成功的模型是 merger 概率随时间保持 constant 的模型，形成星系所需的 merger 数量约为 40。这类模型以 mean light-weighted age 为 7-10 Gyr（与光谱研究一致）、狭窄的 abundance distribution，以及 lookback time 行为几乎等同于 old stellar population 的被动演化为特征。