暗物质星系暗面结构与星系形态学的受控实验 I：决定星系尺寸的因素是什么？

星系的属性与其宿主暗物质星系暗面的特征密切相关。我们使用一套针对孤立星系的受控模拟，量化了星系尺寸如何受到宿主暗物质星系暗面的自旋、浓度、内密度轮廓以及比重等参数的调制，固定在$M_{\rm{vir}}=10^{11} M_\odot$的星系暗面质量。我们以这些四个星系参数所构成的网格为基础，生成星系暗面和居民球形气体分布的初始条件，并以$\texttt{GIZMO}$代码和$\texttt{FIRE-3}$物理模型演化系统。结果表明，星系的半质量半径（针对恒星和冷质子）对星系暗面结构和质子含量具有系统性依赖：随着星系暗面的自旋增加而增大，随着浓度增加而减小，对于内密度斜率的敏感性较弱，除非是高度锥形暗面；而在高比重情况下则显著抑制星系尺寸。我们使用各种指标（包括二次响应面方法和随机森林回归）评估星系尺寸的星系暗面参数相对重要性，结果一致表明，星系暗面浓度是预测尺寸最具信息量的特征。比重显示出一种微妙的、非单调的方式对尺寸产生影响，通过调制星系尺寸如何依赖于星系暗面的自旋。我们的结果阐明了在大型矮星系质量尺度上，宿主暗物质星系暗面的哪些次要参数主导星系尺寸的散射。