高红移盘星系中的共面流、薄饼结构与角动量交换

我们利用 Mare Nostrum 流体宇宙学模拟，研究了高红移处大质量星系通过来自宇宙网的流进行的吸积过程。我们的统计样本由 $z = 2.5$ 处约 $10^{12} M_{\odot}$ 的 350 个暗物质晕组成。我们发现，进入维里半径 $R_v$ 的流入量中约 70% 来自覆盖维里壳层 10% 的窄流。平均而言，64% 的流流入量集中在一条流中，95% 集中在三条主导流中。为大质量晕供能的流往往位于一个从 $0.5 R_v$ 延伸至数个 $R_v$ 的平面内，下文称其为“流平面”(SP)。这些流通常嵌入在低熵气体的薄片中，即 Zel'dovich 薄饼，其携带了进入 $R_v$ 约 20% 的流入量。位于宇宙网节点处的大质量晕周围的“平面内丝状结构”构型，不同于丝状结构标记倾斜片层交点的宇宙网大尺度结构。流平面仅在弱程度上与 $R_v$ 附近的角动量 (AM) 对齐，这与通常 80% 的角动量由一条主导流携带的事实一致。星系盘平面显示出微弱的倾向垂直于大尺度流平面，这与潮汐扭矩理论一致。最有趣的是，盘角动量的方向与 $R_v$ 处的角动量方向仅存在弱相关性。这表明在盘内部更大环境中的“角动量球”(半径约 $0.3 R_v$) 内，流与盘之间的界面处存在显著的角动量交换。基于该相互作用球内受扰动的形态和运动学，预期需要巨大的扭矩。这种角动量交换是否需要基于角动量守恒的标准盘模型进行重大修正，取决于盘角动量振幅受影响的程度，这还有待研究。