星系恒星形成率的变化性:II. 主序上的功率谱分布

我们利用来自 MaNGA 的一个定义良好的主序星系样本,以及我们早先对过去 5 Myr 内平均 SFR 与过去 800 Myr 内平均 SFR 之比的测量,约束了恒星形成星系 sSFR(t) 的时间功率谱。我们探讨了该方法中隐含的平稳性与遍历性假设。我们假设 PSD 为单一幂律形式,但引入一个额外的自由参数“内禀散射”以试图解释来自各种来源的任何非遍历性。我们分析了由所有星系的全局测量组成的“积分”样本,以及通过考虑五个径向区域和五个积分恒星质量区间得到的 25 个子样本。假设任何内禀散射不是星系主序弥散的主要贡献者,我们发现 PSD 的斜率在 1.0 到 2.0 之间,表明功率(每对数频率间隔)主要由较长时间尺度的变化贡献。我们发现返回的 PSD 与由扩展 Schmidt 定律应用得到的推断气体耗尽时间($\tau_{\rm dep,eff}$)之间存在相关性,即气体耗尽时间较短的区域显示出更大的积分功率和更平坦的 PSD。有趣的是,发现将 PSD 按推断的 $\tau_{\rm dep,eff}$ 平移会使所有 25 个 PSD 紧密重叠,至少在其约束最好且受任何内禀散射不确定性影响最小的区域如此。对这些结果的一个可能解释是 Lilly 等人 2013 年提出的气体调节系统对均匀时变流入的动力响应,如 Wang 等人 2019 年先前所提议。