星系形成的 broken hierarchy

最近对远端宇宙的观测表明，明亮星系的大部分恒星质量在 $z>1$ 时已经就位。这对星系形成模型构成了挑战，因为在冷暗物质(CDM)等层级宇宙模型中，巨型暗核的组装是在较晚的时刻完成的。本文中，我们讨论了在AGN反馈假设下抑制巨型暗核中冷却流的新型Durham半分析模型实现方式。这种机制自然地在局部星系亮度函数的亮部magnitude处创造了一个分层现象。该模型在Millennium N体模拟中实现；该模拟提供的准确暗物质合并树以及大量星系形成过程实现，使得该模型能够获得高度准确的统计数据。通过参考局部星系属性调整模型中物理参数的值，我们利用该模型来探讨K波段亮度和星系恒星质量函数的演化。我们还计算了宇宙在不同红移下体积平均星系形成率密度，以及该形成率如何在不同质量的星系中分配。该模型稳健地预测在红移 $z\sim 5$ 处仍存在大量巨型星系 population，以及在所有质量的星系中都呈随红移增加而增长的星系形成率密度。虽然这些性质的观测数据曾被引用为“反层级”星系形成的证据，但我们发现，在考虑AGN反馈后，根本上层级的CDM模型能够很好地匹配这些观测结果。