LCDM 宇宙学中核球组装的两阶段情景

我们在宇宙学背景下，利用两种不同的代码 P-DEVA 和 GASOLINE，通过流体动力学模拟分析并比较了一组 L* 旋涡星系的核球。这两种代码调节恒星形成的方式截然不同：P-DEVA 模拟假设反馈发生在亚网格尺度上，从而输入较低的恒星形成效率；而 GASOLINE 模拟则具有驱动大尺度外流的反馈机制。在所有情况下，质量聚集轨迹中显著的膝状形状（对应于从早期快速质量组装阶段到后期较慢阶段的转变）区分了模拟核球内两个星族的性质。所分析的核球显示出由类坍缩的快速质量组装阶段导致的重要早期星暴，随后是由盘不稳定性和/或并合等多种过程驱动的第二阶段，其恒星形成率较低。根据这两个阶段将 z=0 时识别出的核球恒星粒子分类为老年和年轻星族，我们发现核球恒星子星族具有不同的运动学、形状、恒星年龄和金属含量。年轻组分比老年组分更扁、通常更小、更多由旋转支持、具有更高的金属丰度且\alpha 元素增强较少。这些结果与当前对核球的观测状态一致，并为一些看似矛盾的观测结果（如核球复壮和观测到的金属含量梯度）提供了解释。我们的结果表明，L* 星系的核球通常将具有两个核球星族，可类比于经典核球和伪核球，其差异在于两者的相对比例，这可能因星系质量以及具体的质量吸积和并合历史而异。