银河大小-恒星金属丰度关系的起源：半分析视角

恒星金属丰度编码了气体流入、星形成和反馈驱动的气体流出的综合效应，但其与星系结构的联系仍不清楚。利用 SDSS-IV MaNGA 数据，我们提供了直接的观察证据表明，在固定恒星质量下，较小的中心星系系统更富金属，斯皮尔曼秩相关系数达到 $R_{\rm s}\approx -0.4$。半分析模型 L-GALAXIES 复现了这种反相关，尽管幅度更强（$R_{\rm s}\approx -0.8$）。在此框架下，该趋势无法由引力势深度或星形成历史差异解释。相反，较小的星系因其更高的星形成效率加速了化学富集化，并在固定恒星质量下居住于更小的暗核，这使其回收气流更富金属。气体调节模型表明，当系统未长期处于平衡状态时，星形成效率会影响恒星金属丰度，这在 L-GALAXIES 和观测中对中心星系 $M_{\rm star}\lesssim 10^{10.5}\rm M_\odot$ 均适用。该模型还暗示了可测试的标志，即在固定恒星质量下，较大的或较低金属丰度的星系应居住于更大的暗核，从而在星系-暗核连接上提供了银河大小-恒星金属丰度关系的直接可测试印记。