通过能量守恒动量注入对星际暴力于星系形成模拟进行建模

星际爆炸(SN)反馈在星系形成模拟中建模受到能量守恣违规的困扰，这源于动量注入的矢量性质。我们提出了一种机械反馈方案，针对两个关键来源进行处理：气体元素与 SN 所在恒星粒子之间的相对运动，以及单个气体元素在单个时间步内进行的多次动量注入。计算气体元素参考系中的动能增量，可确保能量守恣，同时避免在计算气体元素参考系时发生的动量反转。该纠正本身会破坏动量守恣，扰乱气盘形成时的角动量分布。为防止在没有粗略最大耦合半径的前提下进行不物理的大尺度动量耦合，我们改用纯热力学反馈，当冷却半径被局部元素间距分辨率足够时。该方案设计用于高至中等分辨率的 zoom-in 模拟，恒星粒子质量可达 $\sim 10^5\,M\_\odot$。通过对质量为 $\sim 10^{11}\,M\_\odot$ 的矮星系进行余弦 zoom-in 模拟，分别以两种质量分辨率进行，我们展示在星际形成历史方面表现良好收敛；若不采用动量校正，低分辨率运行中恒星质量甚至降至高分辨率版本的 59\%。在反馈强度能够再现矮星系恒星质量的情况下，一个以太阳质量为标杆的模拟会过度生产恒星质量，暗示在此质量尺度上还需要诸如活动星系核反馈等额外过程。