近日，中国科学院国家天文台、南京师范大学等机构组成的联合研究团队，基于DESI DR9图像数据，在红盘星系形成与演化研究方面取得重要进展。研究团队通过构建红盘星系（RDG）与蓝盘星系（BDG）样本，对比分析了二者在星系尺度-质量关系中所表现出的环境差异。研究发现，红盘星系的数量相对占比较低（不到7%），且该占比随红移减小而降低；在低红移端（0.1 < z < 0.3），其性质呈现出明显的环境依赖性。本研究认为红盘星系可能是大质量蓝盘星系的后代，并揭示了其可能的形成演化路径。相关成果已发表于《The Astrophysical Journal》。

红盘星系是偏离星系演化主序的一类特殊星系，因其形态结构演化与颜色演化彼此解耦而备受关注。通常，随着星系内部恒星形成活动减弱，星系颜色会由蓝转红，同时其核球成分增大、盘状结构退化。然而，与蓝盘星系不同，红盘星系的颜色演化显著快于其形态转变，从而呈现出以盘状结构为主的红色外观。本研究在红移0.1 < z < 0.5范围内，构建了一个包含75,170个红盘星系的样本以及一个约260万蓝盘星系的对照样本，深入分析了环境差异对其尺度-质量关系的影响。研究发现，红盘星系普遍具有更加致密的形态结构。这在尺度-质量关系图上表现为两类星系的分布存在明显的截距差异，且该差异随红移减小而减小。这暗示红盘星系内部的恒星形成活动曾快速“熄灭”，导致其颜色迅速转红。根据“downsizing”理论，质量越大的星系，其恒星形成活动“熄灭”时标越短，这也正好解释了红盘星系质量普遍偏大的观测现象。

图1. 等势图展示了在双对数空间中的尺度-质量分布。红色与蓝色等势线分别表示不同红移区间内红盘星系和蓝盘星系的分布。红色虚线和蓝色实线代表通过最优拟合模型得到的对应红移区间内红盘星系和蓝盘星系的尺度-质量关系。

红盘星系的成因多样，而环境效应的贡献一直是争论的焦点。本研究进一步分析发现，与孤立的场环境相比，位于致密星系团环境中的红盘星系结构更加致密，但这一现象仅出现在低红移端。研究团队通过质量匹配技术，构建了恒星质量分布相近的场红盘星系和团红盘星系样本，以排除质量分布差异对尺度-质量关系的影响。结果表明，低红移端红盘星系所表现出的环境差异是其本征特性。这一结果进一步深化了对红盘星系形成历史的理解：它们可能源于早期的大质量蓝盘星系，在经历快速的恒星形成“熄灭”后形成。随着这些星系落入星系团中心，其所进入的高温高压致密环境会加速其结构演化，从而使团红盘星系比场红盘星系的结构更为致密。

图2. 红盘与蓝盘星系在不同红移及环境（场/团）下的尺度-质量关系。

该研究不仅为理解红盘星系的形成与演化提供了新的观测依据，还揭示了环境在其演化历史中的重要作用。论文第一作者为国家天文台和南京师范大学联合培养博士生陈招斌，通讯作者为国家天文台邹虎研究员和南京师范大学袁啟荣教授。