基于角动量的冷气体缺失探测方法

近年来对近邻星系中性原子氢（HI）的研究发现，所有场旋涡星系都是 HI 饱和的，即它们所携带的 HI 量大致达到该气体变得引力不稳定之前所允许的最大值。在默认这一 HI 饱和的前提下，星系盘的原子的气体比例 $f_{\rm atm}$ 可被预测为稳定性参数 $q=j\sigma/(GM)$ 的函数，其中 $M$ 和 $j$ 分别为盘的重子质量和比角动量，$\sigma$ 为 HI 速度弥散（Obreschkow 等 2016）。该预测值与实际观测原子气体比例之间的对数比 $\Delta f_q$ 可视为一种具有物理动机的“HI 缺失”。场旋涡星系的 $\Delta f_q \approx0$，而经历环境剥离 HI 的天体预期有 $\Delta f_q>0$。在此框架下，我们重新审视室女座星系团及 EAGLE 模拟中星系团卫星星系的 HI 缺失。我们发现观测与模拟的星系团星系均存在 HI 缺失，且 $\Delta f_q$ 在靠近星系团中心时略有增大。$\Delta f_q$ 的值与传统 HI 缺失估计量相近，但相较于基于形态的缺失估计量，$\Delta f_q$ 在观测与模拟之间更具直接可比性。通过追溯模拟中 HI 缺失星系团星系的演化历史，我们确认这些星系在首次进入 $M_{\rm halo}>10^{13} {\rm M_{\odot}}$ 的暗物质晕之前 $\Delta f_q\approx0$，此后因环境效应迅速损失 HI。最后，我们利用模拟探究了 $\Delta f_q$ 与恒星形成猝灭之间的联系。