Auriga 宇宙学模拟中化学成分不同盘族的起源

银河系的恒星盘展现出复杂的空间和丰度结构，这对于理解塑造我们星系的关键物理机制至关重要。在本研究中，我们利用六个极高分辨率的银河系尺度晕宇宙学放大模拟，来研究化学成分不同盘组分的普遍性及其形成。我们发现模拟在$[\rm \alpha/Fe]$ -- $[\rm Fe/H]$平面上发展出明显的双峰分布。我们发现了产生这种二分性的两条主要途径，它们作用于星系的不同区域：a) 内区（$R\lesssim 5$ kpc）由富气体并合引发的早期（$z>1$）且剧烈的高$\rm[\alpha/Fe]$恒星形成阶段，随后是较为宁静的低$\rm[\alpha/Fe]$恒星形成；b) 外盘早期的较高$\rm[\alpha/Fe]$恒星形成阶段，随后由于气体吸积率暂时降低导致气体盘收缩，之后盘增长恢复。在过程 b) 中，盘收缩时刻和半径附近的双峰恒星形成历史加剧了这种二分性。如果早期恒星形成阶段被延长（而非短暂且剧烈），化学演化在内区按过程 a) 进行，但二分性不太明显。在外区，只有当第一次剧烈恒星形成阶段在盘收缩前覆盖足够大的径向范围时，二分性才显著；否则，外盘仅由低$\rm[\alpha/Fe]$序列恒星组成。我们讨论了这两种过程均在银河系中发生的含义。