等级式宇宙中椭球体的尺寸演化

我们展示了更新版慕尼黑半解析等级式星系形成模型的基本预测，该模型通过并合和盘不稳定性来增长核球。总体而言，我们发现，虽然质量低于约 $10^{11} M_\odot$ 的椭球体通过盘不稳定性和并合的混合方式增长其尺寸，但在此质量以上的星系主要通过并合演化。在主并合中计入气体耗散能有效收缩星系，尤其是那些最终质量 $M_s < 10^{11} M_\odot$、气体含量最丰富的星系，从而改善了与多种观测数据的吻合度。我们发现，在固定恒星质量下，模型预测的尺寸弥散度仍比观测值大最多约40%。平均而言，在固定恒星质量下，椭球体在较高红移处更为致密；而在固定红移和恒星质量下，较大的星系往往具有更多的恒星形成活动。更具体地说，对于核球主导的星系，模型设想其尺寸随质量近乎独立地减小，而中等质量星系的预测尺寸演化则更为复杂。在 $z=0$ 时质量约为 $M_s$ 且 $B/T>0.7$ 的大质量星系，其 $z=2$ 的前身星系被发现主要是盘主导星系，中位 $B/T \sim 0.3$，仅有约20%仍保持核球主导。模型还预测，位于更大质量暗晕中的中心椭球体在固定恒星质量下往往具有更大的尺寸。在计算速度弥散时计入寄主暗晕质量的依赖性，使得模型能够恰当地再现其与恒星质量的相关性。我们还讨论了基本平面、与星系年龄的相关性、伪核球的结构性质，以及与中心黑洞的相关性。