量化并合对模拟星系角动量的影响

我们利用 EAGLE 模拟量化星系并合对星系恒星比角动量 $j_{\rm stars}$ 的影响。我们将并合分为：干（贫气）/湿（富气）、主/次，以及不同的自旋对齐和轨道参数。湿（干）并合的平均中性气体与恒星质量比为 $1.1$（$0.02$），而主（次）并合是指恒星质量比 $\ge 0.3$（$0.1-0.3$）的并合。我们将 $z=0$ 处星系在 $j_{\rm stars}$-恒星质量平面上的位置与其并合历史相关联，发现低自旋星系经历了干并合，而正常/高自旋星系主要经历了湿并合（如果有的话）。与经历湿并合的星系相比，经历干并合的星系的径向 $j_{\rm stars}$ 分布在 $r\lesssim 10\,r_{50}$（其中 $r_{50}$ 为半恒星质量半径）处缺失约 $0.3$~dex。对并合遗迹的研究表明，干并合平均使 $j_{\rm stars}$ 减少约 $30\%$，而湿并合平均使其增加约 $10\%$。后者与由新形成的高旋转速度恒星构建核球有关。从次并合向主并合过渡会加剧这些效应。当干并合前星系的自旋矢量未对齐时，$j_{\rm stars}$ 下降幅度更大，而在湿并合中，共转和高轨道角动量有效地使星系自旋加速。我们预测了由干并合驱动的 $j_{\rm stars}$ 分布中的观测特征：(i) 浅径向分布和 (ii) 在 $\approx 10\,r_{50}$ 之外上升的分布，这两者均与旋涡星系显著不同。