棒形成背后的星系形成物理：来自宇宙学流体动力学模拟的视角

我们基于TNG50磁流体动力学模拟中棒状星系的一个子样本，展示了一系列针对具有显著盘状成分和中心强棒的银河系类似物的放大宇宙学模拟。我们修改了调节恒星形成的物理模型，即超新星反馈和黑洞类星体反馈，以检查它们如何影响盘和棒的形成。我们发现，独立于反馈方案，所有星系都表现出相似的形态，该形态与核球质量相比占主导地位。本研究中使用的黑洞类星体反馈模型不影响棒的形成，尽管它们可以影响棒的强度和长度。超新星释放的能量导致棒形成时间的延迟，并且在具有最强反馈的模型中，星系形成稳定的盘，抵抗棒的形成。这可以理解为，因为超新星反馈影响盘和核球的组装，导致随着超新星反馈强度的增加，盘具有更低的质量含量、径向速度离散度和更大的尺寸。我们使用文献中提出的三个棒不稳定性判据研究盘稳定性。我们发现，具有不同超新星和黑洞类星体反馈的星系在棒形成时刻满足这些判据，除了星系缺乏或具有弱超新星反馈的极端情况。在这些模型中，三个判据中有两个未能预测棒的存在（或不存在），可能是因为它们没有考虑大质量且致密的核球的影响。我们的发现为棒形成背后的物理过程提供了见解，并强调了除了大质量且致密的盘之外，促进棒形成的额外条件的重要性。