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IllustrisTNG 模拟中的相互作用星系 —— II:并合后阶段的恒星形成

星系天体物理 2020-02-19 v2

摘要

星系并合是一种主要的演化转变,其效应已被大量观测与数值模拟所证实。然而,以往大多数模拟采用理想化的孤立双星并合,在大型宇宙学模拟中研究星系并合统计样本方面进展有限。我们呈现了从 IllustrisTNG(一个宇宙学、大尺度、磁流体动力学模拟套件)中识别出的 27,691 个并合后 (PM) 星系 (0z10\le z \le 1) 样本。PM 样本涵盖了广泛的并合与星系属性 (MM_\starμ\mufgasf_\mathrm{gas})。我们证明恒星形成 (SF) 的 PM 平均展现约 2 倍的恒星形成率 (SFR) 增强,而被动 PM 则无统计增强。我们发现 SFR 增强:(1) 与红移无关,(2) 与 PM 的恒星质量反相关,(3) 与 PM 前身星系的气体分数相关。然而,SF PM 展现更强的增强,可能表明其他过程在起作用(例如气相、反馈效率)。尽管 SFR 增强与并合质量比轻度相关,但更丰富的小并合 (0.1μ<0.30.1 \le \mu < 0.3 ) 仍贡献了约 50% 的总 SFR 增强。通过随时间向前追踪 PM 样本,我们发现星系并合可驱动显著的 SFR 增强,其在约 0.5 Gyr 内衰减,与并合质量比无关,尽管衰减时标依赖于模拟分辨率。受并合驱动最强的星暴星系比其对照组在更快时标上演化为被动/熄灭。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.04472,
  title  = {Interacting galaxies in the IllustrisTNG simulations -- II: Star formation in the post-merger stage},
  author = {Maan H. Hani and Hayman Gosain and Sara L. Ellison and David R. Patton and Paul Torrey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04472},
  year   = {2020}
}

备注

accepted for publication in MNRAS