银河系厚盘起源于爆发式恒星形成

我们利用十二个FIRE-2宇宙学zoom-in模拟研究了银河系质量星系中薄恒星盘与厚恒星盘的形成。所有模拟星系都经历了一段早期的爆发式恒星形成时期，并转变为晚期的稳态近恒定恒星形成阶段。在晚期稳态阶段形成的恒星在$z=0$时具有更圆的轨道与薄盘状形态，而在爆发式阶段诞生的恒星具有更径向的轨道与厚盘结构。厚盘恒星在$z=0$时的中位年龄与这一转变时间强烈相关。我们还发现，从爆发式向稳态恒星形成转变越早的星系在$z=0$时具有更高的薄盘比例。我们的三个系统在薄盘阶段经历了与LMC大小卫星星系的 minor mergers（小质量并合）。这些并合触发了短暂的星暴，但并未摧毁薄盘，也未改变恒星形成转变时间与薄/厚盘性质之间的总体趋势。如果我们的模拟具有宇宙代表性，那么对银河系（或M31）的恒星考古学研究为探究星系过去的恒星形成模式提供了一扇窗口。当前对银河系厚盘的年龄估计表明，银河系约在6.5 Gyr前从爆发式阶段转变为稳态阶段；在此之前银河系可能缺乏可辨识的薄盘。