一致 $\Lambda$CDM 宇宙学中的星系增长

我们利用 Millennium 模拟公共数据库中的星系和暗晕数据，研究了 De Lucia 等人 (2006) 星系形成模型中的星系增长。先前的工作表明，该模型能够重现真实星系在邻近宇宙和高红移处的许多系统性质和成团特性。该模型假设星系恒星质量通过三种过程增加：主要并合、较小卫星系统的吸积以及恒星形成。我们展示了这三种模式对恒星质量和红shift 的强烈依赖关系。通过主要并合实现的星系增长强烈依赖于恒星质量，但对红移的依赖较弱。除大质量系统外，在所有红移和所有恒星质量下，小质量并合对星系增长的贡献都大于主要并合。对于质量显著小于银河系的星系，恒星形成在所有时期都主导其增长。对于质量显著大于银河系的星系，并合增长在所有时期都是主导过程。在 $6\times 10^{10}M_\odot$ 的恒星质量处，恒星形成在 $z>1$ 时占主导，而并合在后期占主导。在每一个恒星质量下，通过恒星形成的增长率随红移增加而迅速增加。比恒星形成率不仅是 $z=0$ 时恒星质量的递减函数，在所有更高红移处也是如此。作为对比，我们对暗物质晕的增长进行了类似分析。与星系相反，其增长率强烈依赖于红移，但对质量的依赖较弱。这些结果与关于晕增长的解析预测在定性上一致。