星系周围热气体的重新分布：冷云是否标志着过冷问题的解决方案？

我们给出一对高分辨率光滑粒子流体动力学（SPH）模拟，探讨银河系大小星系周围热气体的演化和冷却行为。这两个模拟具有相同的重子总质量，除初始气体密度分布外完全相同。第一个模拟以追踪暗物质尖核分布的低熵热气体晕初始化，第二个模拟以具有核化密度分布的高熵热晕初始化，后者如在预热反馈模型中所预期的那样。星系形成过程因初始设置不同而呈现截然不同的方式。低熵晕从中心区域快速冷却，而高熵晕在约 4 Gyr 内准稳定，最终通过来自约 100 kpc 距离处云团的碎裂和下落而冷却。低熵晕的 X 射线面亮度比当前探测上限亮约 100 倍，所形成的盘星系包含系统一半以上的重子。高熵晕的 X 射线亮度与观测一致，具有让人联想到观测样本的压力约束云团的延展分布，且最终盘星系的质量为低熵模拟中形成盘的一半，比角动量多约 50%。最终的高熵系统将大部分重子保留在低密度热晕中。热晕中蕴藏少量冷云团群体，这些云团大部分被电离且受压力约束，在 10 Gyr 冷却后包含晕中约 10% 的重子。高熵晕中 HI 和 MgII 吸收云团的覆盖分数分别约为 0.4 和 0.6，尽管为盘增长提供燃料的大部分质量是电离的，因此在 HI 巡天中会被低估。