什么驱动了中心星系的 HI 含量——基于随机森林的流体动力学模拟与观测对比

我们通过研究最先进的流体动力学模拟 IllustrisTNG（TNG）和 EAGLE 以及 xGASS 样本中的 HI 与恒星质量比（$M_{\rm HI}/M_\ast$），探讨了低红移恒星形成中心星系中 HI 气体含量的驱动机制。我们使用随机森林回归技术量化了 $M_{\rm HI}/M_\ast$ 与各种星系属性的相关性，并对两个模拟之间以及模拟与 xGASS 之间进行了比较。我们发现气相金属丰度在两个模拟中都是最重要的，但在 xGASS 中排名中等，这表明真实星系中由反馈效应驱动的金属和气体耦合不如模拟中紧密。除此之外，超大质量黑洞的吸积率是 TNG 中最重要的特征，而特定恒星形成率在 EAGLE 中排名最高。这一结果可以从以下事实来理解：TNG 中的 HI 气体主要由热模式 AGN 反馈调节，而 EAGLE 中则由恒星反馈调节。尽管两个模拟都不能完全再现 xGASS 中真实星系所获得的特征重要性，但 EAGLE 的表现优于 TNG，因为观测上排名最高的属性 $u-r$ 在 EAGLE 中的排名也很高。这一结果暗示，在驱动低质量星系的 HI 气体含量方面，恒星反馈比 AGN 反馈扮演着更主导的角色。