作为反馈调控星系形成试验台的团块状高红移星系

我们使用 GASOLINE2 SPH 代码和有限质量模式下的拉格朗日无网格代码 GIZMO，研究了 $z > 1$ 处富含气体的星系盘碎裂对反馈模型和流体动力学方法的依赖性。我们将非宇宙学星系盘模拟与标准爆炸波超新星（SN）反馈（引入延迟冷却以驱动风）以及新的超气泡 SN 反馈（通过模拟 SN 驱动气泡的详细物理过程自然产生风，并导致高效的恒星形成自调节）的模拟进行了比较。我们发现，在爆炸波反馈下，GASOLINE2 和 GIZMO 中形成了数量相当且质量非常相似的大质量恒星形成团块。典型质量在 $10^7-10^8 M_{\odot}$ 范围内，低于以往大多数研究，而质量超过 $10^9 M_{\odot}$ 的巨团块极为罕见。相反，在超气泡反馈下，大质量束缚恒星形成团块不会形成，因为星系从未经历剧烈盘不稳定性阶段。只会出现由大质量卫星伴星扰动触发的、仅持续几十 Myr 的零星且无束缚的恒星形成过密区。我们得出结论，将 $z > 1$ 处观测到的大质量恒星形成团块主要解释为引力不稳定性驱动的盘碎裂结果，与当前反馈调控星系形成的观点之间存在严重的张力。因此，盘稳定性与恒星形成效率之间的联系应被视为星系形成理论的关键试验台。