星系性质与初始倾向之间的互信息

宇宙中星系群体的巨大多样性被认为源于它们不同的并合和恒星形成历史，以及多种环境的多尺度影响。已知初始状态的单一因果因子无法解释星系如何形成和演化至现今拥有如此多样的特征。然而，若干观测研究揭示，本地宇宙中观测星系的关键物理性质似乎具有比预期简单得多的低维相关结构，其起源仍待解释。推测这种星系性质简单相关结构的出现必由先天（nature）而非后天（nurture）触发，我们探究当前星系性质是否可能与原星系角动量的初始 precondition $\tau$ 相关，并针对 IllustrisTNG300-1 流体动力学模拟的数据进行检验。利用香农信息论，我们发现 $\tau$ 与 TNG 星系在 $z=0$ 时的四个基本特征：自旋参数、形成时期、恒星-总质量比以及有序转动的动能占比，各自共享显著大量的互信息。除恒星-总质量比外，这些基本特征对于 $\tau$ 的互信息量甚至大于其对总质量和环境所包含的互信息量，这一结论适用于 $\log[M_{\rm t}/(h^{-1}\,M_{\odot})]<13$ 且 $11.5\le \log[M_{\rm t}/(h^{-1}\,M_{\odot})]$ 的巨星系。我们的结果意味着宇宙的初始条件对星系演化的影响必定比传统认为的更为显著。