宇宙黎明星系形态的出现：来自数值模拟的启示
星系天体物理
2022-02-23 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们采用高分辨率 zoom-in 宇宙学模拟，分析红移 z > 2 时暗物质晕中星系浮现的形态。我们选取在目标红移 z_f = 6、4 和 2 处质量相近的暗物质晕，log (Mvir/Mo) ~11.65 ± 0.05。此选择的理由之一，是使我们能分析这些晕中不同的增长率如何传递至星系尺度。晕被嵌入高或低 overdensity 区域，并采用了两个不同版本的星系风反馈。我们的主要结果是：(1) 尽管我们的星系演化于不同时代，其全局参数仍处在一个狭窄范围内。它们的形态、运动学与恒星族差异显著，但全都宿主亚 kpc 恒星棒；(2) SFR 在更大 z_f 时显得更高，与其能量与动量反馈同步；(3) 恒星运动学可将核球从恒星球状体分离。基于恒星面密度与测光揭示了盘状核球的存在，但基于其运动学却显示混合的盘状与经典核球。核球-总质量比看似与所有 z_f 的最后并合时间无关。这些星系的恒星球状体-总质量比位于 ~0.5-0.8 范围；(4) 合成的红移化、像素化与 PSF 退化的 JWST 图像可在所有 z_f 探测到恒星盘。部分棒在退化图像中消失，但其他仍可见；(5) 基于运动学分解，对从核球与球状体分离的恒星盘，我们观测到盘中的转动支撑依赖于反馈类型，但随 z_f 减小而增加；(6) 最后，ALMA 图像在所有 z_f 探测到盘，但其螺旋结构仅在 z_f=2 星系中可探测。
引用
@article{arxiv.2112.08396,
title = {Emergence of Galactic Morphologies at Cosmic Dawn: Input from Numerical Modeling},
author = {Da Bi and Isaac Shlosman and Emilio Romano-Diaz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08396},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 22 figures. Submitted