TNG50 模拟的首批结果：由超新星与黑洞反馈驱动的星系外流

我们呈现新的 TNG50 宇宙学磁流体动力学模拟——IllustrisTNG 项目的第三也是最终体积。该模拟兼具大体积与高分辨率的独特组合，其 50 Mpc 盒子由 2160^3 个气体单元采样（重子质量 8x10^4 Msun）。恒星形成星际介质气体的中位空间分辨率约 100-140 秒差距。此分辨率接近或超越现代单个大质量星系的“zoom”模拟，而该体积包含约 20,000 个已分辨的 M*>10^7 Msun 星系。在此我们展示 TNG50 的首批结果，聚焦于由超新星及超大质量黑洞反馈驱动的星系外流。我们发现外流质量负载是星系恒星质量的非单调函数，在 10^10.5 Msun 以上因中心黑洞作用而转折并快速上升。外流速度随恒星质量增加，且在固定质量下红移越高越快。TNG 模型可产生包含冷而致密成分的高速多相外流。这些外流以超过 3000 km/s 的速度延伸至 20 kpc，具有喷出的、黑洞驱动的来源。关键的是，我们展示了注入尺度上模型输入（与标度）的相对简单性如何在星系与晕尺度产生复杂行为。例如，尽管风各向同性发射，外流呈现自然的准直与涌现的双极性。此外，位于恒星形成主序之上的星系驱动更快的外流，尽管这一关联在高质量处随淬灭开始而反转，即低光度、缓慢吸积的大质量黑洞驱动最强的外流。