高红移星系中较低的碎裂质量尺度及其对巨团块的启示：一项系统数值研究

我们研究了亚网格物理、星系质量、结构参数和分辨率对富气星系盘碎裂成大质量恒星形成团块的影响。初始条件借助 ARGO 宇宙学流体动力学模拟设定。激波反馈并未抑制碎裂，但减少了团块的数量和不稳定阶段的持续时间。一旦形成，束缚团块无法被我们的反馈模型摧毁。高气体分数和低晕浓度促进了广泛碎裂。然而，持续数亿年的巨团块 $M > 10^8 M_{\odot}$ 十分罕见，主要由团块 - 团块并合产生。它们出现在 $z \sim 2$ 时最大旋转速度 $V_{max} > 250$ km/s 的大质量盘中，处于那些红移处观测到的星系种群的高质量端。在所有运行中，团块的典型气体和恒星质量范围约为 $\sim 10^7-10^8 M_{\odot}$，对应盘质量在 $10^{10}-8\times 10^{10} M_{\odot}$ 范围内的星系。团块尺寸通常在 $100-400$ pc 范围内，与近期透镜高红移星系中的团块观测一致。\ 我们认为，观测中识别出的许多巨团块并非源于原位碎裂，或是由于分辨率不足导致较小结构混合的结果。利用描述旋臂内局部坍缩的解析模型，我们可以相当准确地预测碎裂 onset 时团块的特征气体质量（$\sim 3-5 \times 10^7 M_{\odot}$），而传统的 Toomre 质量则高估了该值。由于其中等质量，迁移至中心的团块对核球生长的影响微乎其微。