从原始星系经厚薄星盘：为何银河系经历了三个运动相位？

APOGEE 和 Gaia 数据揭示了银河系的结构似乎经历了三个不同的运动相位。首先，在早期宇宙时期，银河系是一个无序的原始星系，随后“旋转”以第二个运动相位为特征，后者以在旋转、厚星盘中发生星形成为标志。厚星盘相位随后过渡到第三个（也是最终的）相位，星形成发生在冷、薄星盘中。在本文中，我们使用 FIRE-2 仿真的一套 Milky Way 质量星系，来表明相同的三个相位在我们 cosmological zoom-in 仿真中也会出现，并研究其物理起源。在我们的所有星系中，早期无序相位发生在将温度小于 $10^4$ K 的冷气体转化为星体的速率较低时，星形成速率呈现波动，baryonic mass 在相对于中心质心运动的宿主势垒中“摇摆”。星系中的气体在摇摆阶段结束后开始协同旋转，随后发生年轻星体的旋转。银河系的中心势垒在气体旋转之前最不集中。这第二个厚星盘相位与一个 when 将冷气体转化为星体的速率最高的时期相吻合，尽管在该相位中星形成速率仍然呈现波动。最终向薄星盘相位的转换发生在内部 circumgalactic medium 余获时。薄星盘相位与稳定星形成和中等速率的冷气体转化为星体相关联。仿射并不 appear to 在驱动三个相位之间的转换发挥决定性作用。厚星盘的形成看起来需要的条件相当最小：一个稳定的中心质心运动。薄星盘的形成需要更多：气体必须缓慢吸积，以便其角动量在加入星系之前混合并变得一致。