Illustris-1 与 TNG100 模拟中的棒旋星系

我们对 Illustris-1 和 TNG100 模拟中的棒结构进行了比较研究。在 $z=0$ 时，Illustris-1 中 1232 个恒星质量 $>10^{10.5}M_{\odot}$ 的盘状星系有 8.9% 为棒旋星系，而 TNG100 中 1269 个里有 55%。TNG100 中作为恒星质量函数的棒旋星系比例与巡天 $S^4G$ 吻合良好。棒形成的红移中位数在 TNG100 和 Illustris-1 中分别约为 0.4-0.5 和约 0.25。在两个模拟中，棒旋星系比例通常随恒星质量增加而增加，随气体分数增加而减少。高红移时气体分数较高的棒旋星系往往形成棒较晚。当棒形成时，盘气体分数大多低于 0.4。TNG100 中高得多的棒旋星系比例可能受益于自 $z\sim3$ 以来大质量盘状星系低得多的气体分数，这可能源于更有效的恒星反馈与 AGN 反馈的共同作用。后者可能是 $z<2$ 时的主导因素。同时，在两个模拟中，棒旋星系在棒形成前具有更高的恒星形成率，且始终比无棒星系具有更强的 AGN 反馈。承载大质量盘状星系的暗物质晕性质在两个模拟间相似，对不同的棒频率应只有微小影响。对于跨两个模拟处于相似晕环境中的单个星系，不同的重子物理可导致形态上的显著差异。单个星系的形态受环境和内部重子物理的共同影响，且常常不可预测。