模拟星系群和星系团中的恒星形成熄灭：何时、如何以及为何？

观测表明，与场星系相比，星系群和星系团中的恒星形成受到抑制。为了深入了解熄灭过程，我们分析了 GIMIC 系列宇宙学流体动力学模拟中形成的约 2000 个星系。熄灭时间从吸积前约 2 Gyr（首次穿越 r200,c）到吸积后超过 4 Gyr 不等，具体取决于卫星星系和宿主星系的质量。一旦开始，低质量星系（M* < 10^10 M_Sun）的熄灭过程迅速（>~ 500 Myr），但对于质量更大的卫星星系则显著延长。模拟预测，由冲压压力驱动的外流（而非潮汐力）在移除卫星星系的恒星形成星际介质（ISM）方面发挥了重要作用，特别是在矮星系（M* ~ 10^9 M_Sun）中，它们在星系群和星系团中均占 ISM 损失的近三分之二。就在熄灭完成前夕，即使在星系群（M_host ~ 10^13.5 M_Sun）中的银河系类似物（M* ~ 10^10.5 M_Sun），这一比例也上升至约 80%。我们表明：(i) ISM 剥离在早期比在 z = 0 时有效得多；(ii) 大约一半的气体是从“星系喷泉”中剥离的，另一半直接来自恒星形成盘；(iii) 经历剥离的星系承受的冲压压力高达给定星系群/星系团中心半径处平均值的约 100 倍，因为它们优先位于过密的 ICM 区域。值得注意的是，剥离造成的环绕我们模拟卫星星系的扩展气体晕损失最多只占一半。这些结果与当前的窒息图景（即在剥离热晕后通过恒星形成移除 ISM）作为熄灭星系群和星系团卫星星系的主要机制形成了鲜明对比。