星系团最亮星系（BCG）是宇宙中质量最大的星系，长期以来被认为经历早期剧烈并合、低红移阶段趋于“被动演化”。基于 DESI Legacy Imaging Surveys 构建的大样本星系团星表以及 DESI DR1 “Iron”增值星表，课题组系统研究了红移 0.1–0.8 范围内 BCG 的恒星形成比例，并与在红移和恒星质量上匹配的场星系进行对照，以刻画 BCG 恒星形成活动随红移、星系团质量和自身恒星质量的整体演化规律。结果显示：BCG 的总体恒星形成比例随红移缓慢上升，并在约 0.4–0.5 的红移附近出现明显抬升；在任意给定红移上，恒星形成比例都会随着团暗晕质量和 BCG 恒星质量增大而显著下降，高质量星系团中的大质量 BCG 在低红移几乎完全处于静止状态。

值得注意的是，本工作首次清晰揭示：在相同恒星质量范围内，小质量端的 BCG 反而比场星系更活跃。通过逐一匹配的场星系样本作为控制组，我们测量了不同红移与恒星质量区间中 BCG 相对场星系的恒星形成增强程度。结果表明，在小质量端，BCG 的恒星形成比例相对场星系显著更高，同时其比恒星形成率也整体偏高，说明这类 BCG 能在低红移阶段维持更强的恒星形成活动。结合恒星形成 BCG 相对于星系团光学密度峰往往具有更大投影偏移的发现，我们推断：这些小质量 BCG 多位于仍在并合与组装的团环境中，其增强的恒星形成可能与团中心冷却过程及团并合带来的额外冷气体补给有关。

进一步地，我们利用比恒星形成率随红移的演化来探讨 BCG 恒星形成的主导机制。观测到的演化可由两个衰减时间尺度不同的成分共同描述：一个对应低红移阶段较为持续、缓慢的恒星形成，可能与团内热气体冷却向中心输运燃料有关；另一个对应高红移阶段更短促、更强烈的恒星形成活动，可能由富气体并合触发。两种机制在约 0.5 的红移附近发生相对主导地位的转换，这与恒星形成比例在该红移附近由“缓慢上升”转为“快速抬升”的行为高度一致。总体而言，该研究表明 BCG 在低红移并非简单“熄火”，尤其在小质量端仍可能保持显著恒星形成；而在更早宇宙时期，并合驱动的外部供给更可能主导其增长。相关成果已发表于《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》。

BCG 相对场星系的恒星形成增强程度在红移–恒星质量平面上的分布，小质量端在各红移段普遍更活跃。

右图为 BCG 平均比恒星形成率随红移的演化，并用双成分模型拟合，揭示高红移并合主导向低红移冷却过程主导的转变。

论文链接：https://academic.oup.com/mnras/article/544/4/3350/8307490