LambdaCDM 宇宙流体动力学模拟中的星系形态、运动学与成团性

我们利用 Lambda CDM 宇宙学高分辨率流体动力学模拟中形成的约 1000 个星系群体，探索星系属性及其与环境及成团性的联系。在我们关注的红移 z=1 处，空间分辨率为 1.4 proper kpc/h，银河系大小的盘状星系在其维里半径内包含约 $10^5$ 个粒子。我们包含了超大质量黑洞吸积与反馈，以及恒星形成的多相模型。我们发现，星系属性之间存在一些熟悉的定性关系大致成立，例如，星系位于两种广泛类型的极端之间，其中“晚型”星系往往比“早型”星系尺寸更小、圆速度更低、恒星更年轻、恒星形成率更高、盘 bulge 比更大且 Sersic 指数更低。与以往研究一样，盘状星系的恒星成分不如观测中那样由旋转支撑。Bulge 包含了过多的恒星质量，尽管盘确实具有与观测兼容的标度长度。在模拟中添加黑洞物理似乎并未对角动量结果产生影响，我们也未在具有显著更低质量分辨率的相同模拟中发现其受影响。尽管如此，我们可以利用盘总质量比、Sersic 指数或星系年龄的排序，将星系划分为形态类别，并考察密度 - 形态关系及成团性的形态依赖性。我们发现，虽然在红移 z=0 处看到了众所周知的致密环境中早型星系占优势的现象，但在 z=1 处，密度 - 形态关系变得平坦，甚至观察到晚型星系具有比早型星系更高的成团振幅（摘要节选）。