首次推导近邻星系中的棒年龄：来自TIMER样本对长期演化的洞见
摘要
一旦星系稳定其盘并变得自引力，恒星棒就可以形成，驱动其宿主星系的后续演化。因此，确定棒的年龄可以揭示长期演化开始的时代。在这项工作中，我们首次应用广泛适用的方法来推导20个近邻星系的棒年龄。该方法基于核结构和棒的同时建立，并涉及使用甚大望远镜上的多单元光谱探测器（MUSE）的积分场光谱（IFS）数据，将核盘的恒星形成历史与背景星族区分开来。这使我们能够推导出核盘的形成时期，从而推导出棒的形成时期。我们估计了近邻星系（主要来自TIMER巡天）的棒形成时期，创建了迄今为止已知棒年龄的最大星系样本。我们发现棒形成时期在1到13吉年之间变化，说明盘稳定和棒形成是早期宇宙中首次发生且在某些星系中仍在进行的过程。我们利用我们的样本推断了宇宙时间尺度上的棒比例，发现其与高红移星系的直接研究结果非常一致。此外，我们首次能够考虑棒的年龄来研究长期演化过程。我们的结果与棒有助于宿主星系猝灭的情景一致，拥有较老棒的星系往往更“猝灭”。我们还发现，较老的棒往往更长、更强，并拥有更大的核盘。此外，我们发现了核盘恒星质量随时间累积的证据。另一方面，我们没有发现缩小规模在棒形成中起作用的证据，因为我们发现棒年龄与星系恒星质量无关。有了估计棒年龄的方法，我们可以开始更好地理解棒何时以及如何塑造盘星系的观测特性。
关键词
领域
本研究聚焦于星系演化领域，特别是邻近盘状星系中恒星棒（bar）的形成年龄及其对星系长期演化（secular evolution）的影响。
问题陈述
当前研究在精确测定恒星棒形成时间方面存在挑战，缺乏普适性方法，导致对星系盘稳定和长期演化开始的时间点认知不足。
理论基础
研究建立在“恒星棒形成于动力学成熟的星系盘，并通过驱动气体流向中心形成核盘”的理论框架，以及利用核盘星族反推棒形成时间的方法之上。
研究目标或问题
本研究旨在应用一种新开发的方法，首次为一批邻近星系（TIMER样本）测定恒星棒的年龄，以探究长期演化的起始时间和过程。
研究意义
该研究的重要性在于通过确定恒星棒年龄，首次能从观测上约束星系盘的稳定时间，探究长期演化过程（如熄灭、结构增长）的时间线，并检验相关理论模型。