盘状星系结构参数联合分布的起源

我们采用简单模型在 LCDM 宇宙学下模拟盘状星系形成，以同时再现观测到的速度-光度（VL）和半径-光度（RL）关系中的斜率、零点、散点以及无相关残差。将观测的 I 带光度转换为星质量，使用 IMF 依赖的星质量-光度比 M/L 与颜色之间的关系。该模型将视盘浓度、自转参数和盘质量分数视为独立的对数正态随机变量。我们的主要结论是，只有避免绝热收缩，才能同时再现 VL 和 RL 的零点以及无相关残差。可以通过诉诸不现实的 M/L、视盘浓度 c 和自旋参数 lambda 值来修复其中之一，但无法一次性修复全部问题。VL 小散点自然由 c 和 M/L 散点的预测值决定，与 lambda 散点的大小无关。然而，只有当 sigma_lambda 约为 0.25 时，RL 散点（由 lambda 散点驱动）才能与观测值相当，这一值约为 CDM 视盘的预测值的一半。这可能表明盘状星系在特殊子集的视盘中形成。只有在星形成仅在阈值面密度以上发生时，才能再现 VL 拉伸斜率，而 RL 拉伸斜率暗示盘质量分数随视盘质量增加，符合反馈效应。包含上述成分的模型能够对所有观察特征提供同时拟合。特别是，消除绝热收缩后，亮盘在 2.2 盘尺度长度处的旋转速度可达到 80% 的盘贡献。视盘浓度缺失可能表明盘状星系的形成并非如传统观念所想般光滑，而是可能涉及湿润的气流。