孤立矮星系形成与演化的模拟

我们提出了孤立矮星系形成与演化的全新完全自洽模型。我们使用了公开可用的 N 体/SPH 代码 HYDRA，并为其添加了一组恒星形成判据、化学增丰方案（同时考虑 Ia 型超新星和 II 型超新星的贡献）、超新星反馈以及气体冷却机制。这些模型追踪了初始均匀气体云在预先存在的暗物质晕中坍缩的演化过程。这些简化的初始条件得到了从 milli-Millennium 模拟中提取的孤立矮星系并合树的支持。模型星系的恒星形成历史表现出爆发式行为。这些爆发是气体吹出及随后回落的结果。研究发现，永久离开星系的气体量在绝对数值上很小，介于 3x10^7 Msol 到 6x10^7 Msol 之间。然而，对于质量最小的模型，这一数值超过了其初始气体质量的 80%。在质量较大的模型中，气体密度的局部涨落足以触发星暴；而在质量较小的模型中，这些涨落则抑制了除微小残余恒星形成之外的任何活动。在这些星暴之间可能存在长达数 Gyrs 的时间间隔。我们将模型预测与现有数据进行了比较，涉及光度与表面亮度分布、半光半径、中心速度弥散、宽波段颜色 (B-V) 和金属丰度之间的关系，以及相对于基本平面的位置。模型矮星系的性质与观测到的矮星系相当吻合。