低红移合并序列中的分子气体含量
摘要
利用IRAM 30m CO光谱学，我们发现与具有相似红移、恒星质量（M*）和恒星形成率（SFR）的非相互作用星系相比，SDSS后合并星系的气体分数和耗尽时间增加了25-50%，CO激发略有增加，且分子气体与原子气体的比率标准。为了将这些结果置于背景中，我们进一步汇编了从合并前运动学对到后星暴星系等相互作用或星暴星系的样本，并在此过程中仔细统一了气体质量、M*和SFR的测量。我们通过对不同的SFR和M*估算器重复分析来探索系统误差，发现总体上具有良好的一致性。分子气体分数和耗尽时间在相互作用对中有所增加，但增幅小于后合并星系。在所有研究的样本中，气体分数和耗尽时间的增加在年轻（约几百兆年）的后星暴星系中似乎最大。虽然在后合并星系和后星暴星系之间只有部分重叠，但这表明分子气体储库在星系相互作用的大多数阶段都得到增强，可能是由于扭矩驱动的星系晕气体流入和气体压缩。合并星系和后星暴星系的气体分数和耗尽时间偏移量与其距星系主序（Δ(MS)）的距离呈反相关，证明了恒星形成效率（SFE）在驱动最强星暴星系的高SFR中的作用。后星暴星系的气体分数和SFE偏移量对Δ(MS)的依赖性最陡峭，其演化归一化反映了气体储库随时间的耗尽。我们的多样本分析描绘了低红移合并序列中星暴-合并联系的一致图景。它通过强调气体分数增加和SFE变化都在合并驱动的恒星形成中起作用，调和了文献中相互矛盾的发现。
关键词
领域
本研究属于星系演化领域，特别关注星系从恒星形成主序向宁静态（quenched）的转变机制，以及星系并合在此过程中的作用。
问题陈述
星系并合如何影响星系的分子气体含量和恒星形成效率（SFE），尤其是在并合后（post-merger）阶段，并可能导致快速的恒星形成熄灭（以post-starburst星系为代表），尚不完全清楚。现有对并合星系分子气体的研究主要集中在并合前（pre-coalescence）阶段。
理论基础
研究建立在对星系双模性、恒星形成主序、活动星系核（AGN）反馈与缓慢熄灭、以及星系并合与post-starburst现象关联的现有认知之上。
研究目标或问题
本研究旨在测量并合后星系的分子气体属性（气体分数、耗尽时间等），并将其与并合前星系对、post-starburst星系及对照样本进行比较，以探究并合过程中分子气体和SFE的演化规律。
研究意义
该研究扩展了对并合后星系分子气体的理解，旨在描绘低红移并合序列中星暴-并合联系的完整图像，并通过评估气体分数和SFE的变化来调和现有文献的矛盾发现，从而深化对星系快速熄灭机制的认识。