富气体星系中的棒旋结构淬灭

星系巡天表明，大质量盘星系中恒星形成率的快速且持续下降（即“淬灭”）常与棒旋结构的存在有关。光学和近红外观测显示，本地宇宙中近 60% 的盘星系具有棒旋结构，因此理解盘星系中棒旋结构与恒星形成之间的关系至关重要。最近的观测结果表明，银河系大约在 9-10 Gyr 前发生了淬灭，这一时间点处于运动学较热、年老且贫金属的厚盘停止增长，与运动学较冷、年轻且富金属的薄盘开始形成之间的过渡期。虽然这可能只是巧合，但此次淬灭事件也可能与棒旋结构的形成有关。为了定量探索富气体星系中棒旋结构形成与恒星形成之间的关系，我们模拟了孤立的富气体盘星系。我们的模拟包含了恒星形成、恒星反馈以及调节多相星际介质的方案。我们发现，恒星棒的作用能有效淬灭恒星形成，在不到 1 Gyr 的时间内将恒星形成率降低一个数量级。包含棒旋结构的解析和自洽星系模拟表明，恒星棒的作用增加了棒旋结构共转半径内的气体随机运动。事实上，我们在棒旋结构形成阶段结束时探测到气体速度弥散增加至 20-35 km/s。恒星形成效率迅速下降，在我们的所有模型中，棒旋结构均淬灭了星系内的恒星形成。与无棒星系相比，模拟中的有棒星系恒星形成效率低得多，且棒旋结构形成越快，淬灭也越迅速。