反馈塑造了有合并作用下的星系形态序列

Bulge 和 disk 是决定星系形态的主要结构组成部分。Bulge 和 disk 的质量比例随星系质量的增加而统计性地增加，后者以椭圆星系占据高质量端。尽管以前的理论研究成功复现了这一形态序列，但尚未完全理解其为何及如何产生。伴随暗物质晕格局合并的星系合并被提出是形成 Bulge 的主要途径。另一方面，观测已知星系质量（恒星加上冷气体）在暗物质晕中的质量比例在 $M_{\rm halo} \sim 10^{12} {\rm M}_\odot$ 处达到峰值，这一特征在整个宇宙时代都如此。我们使用包括合并作用的简单星系演化模型，展示了这一特征是形态序列的根本原因。拥有大质量星系的晕在其生长过程中长期保持超过该峰值质量，主要与拥有更大星系质量比例的卫星晕发生合并。此类合并有效地增加了 Bulge 质量比例。相比之下，低质量星系的宿主晕因不利条件而演化，导致 Bulge 生长不利，因为它们保持在峰值质量以下，并与星系质量比例更小的卫星晕发生合并。先前的研究表明，星系质量比例的峰值由来自活跃星系核能源（AGN）和年轻巨型恒星（包括超新星，SN）的反馈过程创建，这些过程被认为分别抑制了高质量和低质量星系的星际形成。这一研究因此指向了星系形态与反馈过程之间密切的关系，而这些反馈过程此前被认为与之无关，建议进一步调查它们之间的因果关系。