FIRE 模拟中的宇宙重子循环与星系质量组装

我们使用 FIRE（Feedback In Realistic Environments）项目的宇宙学模拟来研究中心星系在暗晕质量范围 $M_{\rm halo} \sim 10^{10} - 10^{13} M_{\odot}$ 内的重子循环和星系质量组装。通过追踪宇宙流入、星系外流、气体再循环和并合历史，我们量化了物理上不同的物质来源对星系增长的贡献。我们表明，由新鲜吸积驱动的原位恒星形成主导了所有质量星系在早期的增长，而 previously 在星系风中喷出的气体的再吸积往往主导了每个星系演化大部分时期的气体供应。外部加工物质对低红移处中心星系的增长贡献越来越大。这包括 ex situ 形成的恒星以及并合带来的气体，以及来自其他星系的平滑星系际气体转移，这是一种重要但此前被低估的增长模式。到 $z=0$ 时，风转移（即通过风在星系之间交换气体）可以在新鲜吸积和标准风再循环之上主导 $\sim L^{*}$ 星系的气体吸积。所有质量的星系再吸积超过 50% 的风中喷出气体，频繁的再循环很常见。每单位恒星质量形成沉积到星系际介质中的总质量在低质量星系中增加。风喷出物的再吸积发生在广泛的时间尺度上，中等再循环时间（$\sim 100-350$ Myr）短于此前发现的结果。风再循环通常发生在暗晕的尺度半径处，与暗晕质量和红移无关，这表明存在一个围绕星系的特征再循环区，其尺度与内暗晕的大小和星系的恒星组分成正比。