FIRE模拟星系中的气体运动学与空间未分辨HI观测的比较

星系空间未分辨的全局积分21厘米发射线的形状取决于其内部气体运动学：具有旋转支撑气体盘的星系产生具有陡峭翼的双角状轮廓，而具有弥散支撑气体的星系产生具有倾斜翼的高斯状轮廓。利用FIRE项目模拟星系的模拟观测，我们表明因此可以从其未分辨的21厘米线轮廓约束星系的气体运动学。特别地，我们发现21厘米线的峰度随$V/\sigma$的减小而增加，并且这一趋势在广泛的质量、信噪比和倾角范围内是稳健的。然后我们量化了来自形态无偏样本的$\sim$2000个低红移、HI探测星系（具有$M_{\rm star} = 10^{7-11} M_{\odot}$）的21厘米线轮廓形状，并与模拟星系比较。在$M_{\rm star} \gtrsim 10^{10} M_{\odot}$时，观测和模拟星系都产生具有低峰度和陡峭翼的双角状轮廓，与旋转支撑盘一致。观测和模拟的线轮廓在较低质量时变得更像高斯状（更高峰度和较不陡峭的翼），表明弥散支撑增加。然而，模拟星系从旋转到弥散支撑的过渡更强烈：在$M_{\rm star} = 10^{8-10}M_{\odot}$时，大多数模拟产生的轮廓比具有相似质量的典型观测星系更像高斯状，表明低质量模拟星系中的气体平均而言过度弥散支撑。大多数较低质量模拟星系的气体分数也略低于观测总体的中位数。尽管如此，模拟再现了观测到的线宽重子Tully-Fisher关系，该关系对旋转与弥散支撑不敏感。