星系形成宇宙学 zoom-in 模拟中的尘埃演化

我们给出盘星系形成的宇宙学 zoom-in 流体动力学模拟,其中实现了尘埃演化与尘埃促进的热气体冷却。我们将先前尘埃演化处理的改进版本(采用两尺寸近似估计粒径分布)与 MUPPI 恒星形成及反馈子分辨率模型相耦合。我们的尘埃演化模型分别追踪碳尘与硅酸盐尘。为区分模拟混沌行为引起的差异与真正由不同模拟设置导致的差异,我们在初始条件中引入微小扰动,将每个模型运行六次。借助此方法,我们讨论了各类尘埃相关物理过程的作用以及文献中采用的若干可能近似的影响。金属耗尽与尘埃冷却影响系统演化,造成其恒星、气体与尘埃含量的显著变化。我们讨论了根据模拟所预测的星系演化期间粒径分布与颗粒化学组成的显著变化对光谱能量分布的可能影响。我们将基准运行所预测的尘埃面密度、尘埃-气体比以及小-大颗粒质量比作为星系半径与气体金属丰度的函数,与近期对三个不同质量盘星系的观测估计进行比较。总体一致性良好,尤其考虑到我们并未为此调整模型。