天生如此：FIRE-2 银河系质量星系模拟中的薄盘、厚盘与各向同性球状组分形成

我们利用 FIRE-2 LCDM 宇宙学 zoom-in 模拟，通过研究星系主 progenitor 中形成恒星的轨道演化（从诞生到现今），探究银河系质量星系的形成。我们根据轨道圆度将原位恒星分类为各向同性球状体、厚盘与薄盘，并表明这些组分按时间顺序分别从早到晚依次组装。所有模拟星系都经历早期的爆发式恒星形成阶段，并转变为晚期的稳态阶段。这一转变与内禀 CGM 达到维里化的时间相吻合。在早期的爆发阶段，星系具有不规则形态，新恒星诞生于径向上；这些恒星演化成现今的各向同性球状星族。厚盘恒星的主体形成于中等时间，处于团块盘“自转加速”阶段，略晚于球状体形成的峰值。在晚期，一旦 CGM 维里化且恒星形成“冷却”，恒星在窄平面内以圆轨道诞生。这些恒星现今主要居于薄盘中。广义而言，现今具有盘状或不规则球状轨道的恒星天生即如此。并合到盘上及长期演化过程确实影响我们模拟中的运动学，但在 z=0 时填充厚盘与原位球状星族方面仅起次要作用。球状体、厚盘与薄盘星族的年龄分布随稳态转变时间自相似地标度，这表明形态年龄测定可与星系的 CGM 维里化时间相关联。