基于 TNG50 模拟的卫星星系平面结构特征研究：从平面到非平面结构的对比分析

近年来，在近邻宇宙中发现了多个卫星星系的平面结构，尽管其形成机制仍不清楚。在本研究中，我们利用 TNG50-1 数值模拟，基于卫星系统的几何与动力学性质将其划分为平面结构与非平面结构。我们重点比较了这些平面与非平面结构的特征。TNG50-1 中的平面结构平均高度为 5.24 kpc，其中大多数存在于晕位力质量处于 $10^{11.5}$ 至 $10^{12.5}$ $M_\odot$ 狭窄范围内的中等星系群中。统计分析表明，TNG50-1 中卫星星系平面结构占比约为 11.30%，该比例在 TNGIC-1 中增至 27.11%，与先前的观测结果高度吻合。此外，宿主共转平面结构的星系团与星系群中的中心星系具有中等质量，且比非平面结构中的中心星系略呈贫金属特征。平面内与平面外的卫星星系之间存在显著差异，表明平面内卫星的形成时间略长，且星际物质循环更活跃。TNG50-1 中这些平面结构内的卫星表现出与观测相似的径向分布，但由于模拟中对星系性质的高估或低估，它们比观测平面结构中的卫星更暗且质量更大。我们的分析还表明，卫星平面结构可能受到了在平面结构形成后，因星系团与星系群引力势而临时进入平面结构的低质量或高质量星系的影响。