[论文解读] The Infall and outflow history of galaxies in the Sloan Digital Sky Survey

F. Calura, Raúl Jiménez+3 more|arXiv (Cornell University)|Jul 9, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 2

一句话总结

本研究利用斯隆数字巡天（SDSS）数据，分析星系中恒星形成与气体流入/流出的历史，应用Kennicutt（1998）关系将冷气体质量与恒星形成速率关联。结果表明，在高红移时流入占主导，而在低红shift时流出更为普遍，表明星系反馈机制随宇宙时间发生转变。

ABSTRACT

In galaxies, the star formation rates are known to depend on the the cold (T < 200 K) gas masses via the well-known empirical Kennicutt (1998, hereafter K98) relation. According to this relation, the star formation rate surface density

研究动机与目标

• 理解星系中气体流入与流出随宇宙时间的演化。
• 研究Kennicutt（1998）关系在冷气体质量与恒星形成速率之间如何适用于流入与流出过程。
• 确定在不同红移下主导星系演化的机制（流入 vs. 流出）。
• 量化星系演化中从气体流入主导相向流出主导相的转变。

提出的方法

• 利用斯隆数字巡天（SDSS）的光谱数据测量发射线流量，并推断恒星形成速率。
• 应用Kennicutt（1998）关系，从冷气体质量面密度估算恒星形成速率面密度。
• 通过比较观测线轮廓与运动学特征，建模净气体吸积与喷射速率，以推断流入与流出信号。
• 采用红移依赖性分析，追踪宇宙时间中流入与流出主导性的变化。
• 采用统计拟合技术，分离流入与流出对总气体预算的贡献。

实验结果

研究问题

• RQ1 星系中的流入与流出速率如何随红移演化？
• RQ2 流入与流出在多大程度上调节星系中恒星形成速率面密度？
• RQ3 在不同宇宙时代，流入与流出对星系气体库的相对贡献是什么？
• RQ4 当考虑净气体流入与流出时，Kennicutt（1998）关系是否依然成立？

主要发现

• 在高红移（z > 1）时，流入主导星系的气体供给，与快速恒星形成和气体吸积一致。
• 在低红移（z < 1）时，流出变得愈发普遍，表明星系演化正转向以反馈为主导。
• 净气体吸积率随时间减少，表明星系正从气体吸积主导阶段过渡到反馈调控阶段。
• 在对流入与流出贡献进行校正后，Kennicutt（1998）关系仍是一个稳健的经验框架。
• 从流入主导到流出主导的转变发生在z ≈ 1左右，标志着星系演化的一个关键阶段。