通过吸积和原位恒星形成构建星系

我们在一个宇宙学自适应网格细化（AMR）模拟中考察星系形成，该模拟包含两个高分辨率盒子，一个以 $3 \times 10^{14} M_\odot$ 的星系团为中心，另一个以空洞为中心。我们研究了 611 个大质量（$M_\ast > 10^{10}M_\odot$）星系的演化。我们发现，最终恒星质量中从其他星系吸积而来的比例在 15% 到 40% 之间，并随恒星质量增加而增加。在给定恒星质量下，吸积比例并不强烈依赖于环境，但处于星系群和星系团环境中的星系比低密度环境中的星系更老，且经历合并的时间更早。平均而言，吸积恒星比原位形成的恒星老约 25 亿年，金属丰度低约 0.15 dex。吸积的恒星物质通常位于星系的外围；吸积恒星的平均半光半径是原位恒星的 2.6 倍。这导致大质量星系的年龄和金属丰度出现径向梯度，与观测结果在定性上一致。大质量星系通过合并增长的速率约为每 Gyr 2.6%。对于 $M_\ast \sim 10^{12} M_\odot$ 的星系，这些合并的中位（质量加权）质量比小于 $0.26 \pm 0.21$，绝对下限为 0.20。这表明大合并在大质量星系的吸积历史中不占主导地位。所有这些结果在定性上与 Oser 等人（2010, 2012）的 SPH 模拟结果一致。