[论文解读] The Star Formation History of the Local Group

E. K. Grebel|arXiv (Cornell University)|May 14, 2000

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 4被引用 3

一句话总结

本文综合分析了本星系群星系的恒星形成历史（SFHs），强调星系质量与环境效应（如激波压力和潮汐剥离）是SFH多样性主要驱动因素。研究提出，低质量矮不规则星系（dIrrs）可能通过环境处理演化为矮椭球星系（dSphs），该观点得到金属丰度、形态结构及恒星形成事件趋势的观测支持。

ABSTRACT

The star formation histories of Local Group galaxies are summarized. The three large spirals are discussed individually, whereas the discussion of the Local Group dwarfs concentrates on differences and commonalities. While Local Group galaxies exhibit an amazing diversity in their star formation and enrichment histories even within the same morphological type, they share a number of common global properties. Major determining factors for their evolution are galaxy mass and environmental effects such as ram pressure and tidal stripping. It seems likely that low-mass dwarf irregular galaxies evolve into dwarf spheroidals.

研究动机与目标

• 综合并比较本星系群星系的恒星形成历史，特别关注矮星系。
• 探究星系质量及环境因素（如激波压力和潮汐剥离）在塑造SFHs中的作用。
• 评估低质量dIrrs通过环境处理演化为dSphs的假设。
• 研究矮星系中径向星族梯度与周期性恒星形成起源。
• 解决未解问题，如dSphs中星际气体的归宿及缺失卫星问题。

提出的方法

• 整理并分析来自本星系群星系深度测光巡天的观测恒星形成历史。
• 利用形态分类（dIrr、dE、dSph）对星系分组，并比较其整体性质。
• 应用绝对星等、金属丰度与中心面亮度之间的关系，推断演化趋势。
• 将恒星形成事件与星系中心距离进行比较，以检验环境效应。
• 结合模拟结果，表明轨道相互作用可驱动周期性恒星形成，间隔约几个Gyr。
• 利用运动学与结构数据（如H I探测极限、质量光度比）推断气体含量与质量损失。

实验结果

研究问题

• RQ1 本星系群矮星系的恒星形成历史主要受哪些因素影响？
• RQ2 星系质量与环境效应（如激波压力和潮汐剥离）在多大程度上影响SFHs？
• RQ3 是否存在dIrrs通过环境处理演化为dSphs的证据？
• RQ4 为何一些dSphs（如天炉座星系）虽靠近大质量星系却仍保持孤立且主要由古老恒星组成？
• RQ5 dSphs中的星际气体最终去向如何？这与它们H I含量较低有何关联？

主要发现

• 星系质量与环境效应（如激波压力和潮汐剥离）是本星系群星系中恒星形成历史的主要决定因素。
• 低质量矮不规则星系（dIrrs）表现出持续或周期性恒星形成，而dSphs则以古老和中等年龄恒星为主，当前无恒星形成活动。
• 矮椭球星系（dSphs）具有高质光比且无探测到H I，表明存在显著的质量损失或气体被移除。
• 在银河系dSphs中，中等年龄恒星群体的丰度随与星系中心距离增加而上升，支持环境扰动是驱动SFH演化的主要因素。
• 大犬座星系中的恒星形成表现出周期性事件，但缺乏明显金属丰度增强，提示可能存在吸积或金属流失。
• 不同矮星系类型在金属丰度、面亮度与星等上的观测趋势，支持从dIrrs到dSphs的连续演化序列。