层级宇宙中星系的结构与动力学性质：尺寸与比角动量

我们使用最先进的半解析模型来研究星系的尺寸和比角动量。我们的模型包含对不同星系组分间角动量交换的特定处理。盘标度半径由气体/恒星盘的角动量估计，而凸起尺寸则假设能量守恒来估计。只要包含主并合期间气体耗散的处理，预测的尺寸-质量和角动量-质量关系就与局域宇宙的观测测量结果相当吻合。我们对盘不稳定性的处理导致通过该通道形成的凸起半径小得不切实际，并预测了中心星系和卫星早型星系尺寸-质量关系之间存在未被观测到的偏移。该模型重现了尺寸-质量关系对形态的观测依赖性，并预测了比角动量与冷气体含量之间的强相关性。这种相关性是星系演化的自然结果：气体丰富的星系位于较小的暗晕中，并逐渐形成恒星直至今天；而气体贫乏的星系则位于大质量暗晕中，它们在早期阶段形成了大部分恒星，而当时其母暗晕的角动量较低。星系的动力学和结构性质可能会受到恒星反馈不同处理的强烈影响，因为这会改变它们的恒星形成历史。通过快速模式吸积的气体获得较高角动量，对当今大质量星系的性质没有显著影响，但对高红移处的低质量星系有更重要的作用。