解析星系形成：I. 纯暗物质模型与重子模型的比较
摘要
在 LCDM WMAP3 宇宙的宇宙学演化背景下，我们比较了包含和不包含重子的暗物质晕的组装（重子+暗物质，BDM 模型，以及纯暗物质，PDM 模型）。在具有代表性的 PDM 和 BDM 模型中，我们发现重子对中心区域的演化起到了决定性作用，导致了等温暗物质尖峰，以及平坦的暗物质密度核——这是在平静演化时期子结构通过动力学摩擦加热的结果。这一过程从嵌入的盘中剥离了冷气体，使恒星形成率降低了约 10 倍，并加热了球状气体和恒星成分，触发了它们的膨胀。在存在重子的情况下，子结构更具弹性。由内向外以气体为主导形成的盘，在 z ~ 2 时转变为中间 Hubble 类型，并在 z ~ 0.5 时根据其气体含量和球状与盘状恒星质量比转变为早型。在 PDM 和 BDM 模型中，只有相对较小比例（约 20%）的暗物质粒子被束缚在暗物质晕的最大圆周速度半径内——大多数暗物质粒子进行更大的径向偏移。我们还发现，在主并合期间暗物质晕位力半径内的重子比例略有增加，而在次并合期间则有所减少。净效应似乎可以忽略不计。虽然子结构正在被潮汐瓦解，但其碎片在暗物质晕中的混合效率并不高，并且随着 z 的减小变得更加低效。在 z ~ 1 之后形成的流状结构大部分存活至今——这对嵌入盘的演化具有重要启示。
引用
@article{arxiv.0901.1317,
title = {Dissecting Galaxy Formation: I. Comparison Between Pure Dark Matter and Baryonic Models},
author = {Emilio Romano-Diaz and Isaac Shlosman and Clayton Heller and Yehuda Hoffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.1317},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 19 figures, to be published by the Astrophysical Journal; Minor revision following the referee comments; The high-resolution figures and animation mpeg can be found at this http://www.pa.uky.edu/~shlosman/research/galdyn/galdiss1