反馈对星系盘面形貌的影响

我们在 LCDM 宇宙中进行了星系形成的流体力学模拟。我们在一个被选定的暗物质星系 halo 中进行星系形成，使用不同的星形成和反馈模型。在所有情况下，我们都采用了星际介质的多相描述，并在 quiescent 与 burst 模式下对星形成进行了建模。我们探索了两种促成 starburst 的触发机制：强冲击和高气体密度，允许在暴发阶段星体以重质量函数 (IMF) 形式形成。我们发现，星系的最终形貌对星形成和反馈的建模极其敏感。在相同的初始条件下，却可以在同一暗物质星系 halo 中形成从 B 波段盘面总亮度比 0.25 到 0.9 不等的各种 Hubble 类型的星系。其中一些模型中，starburst 通过高气体密度诱发（在本质上类似于由 AGN 产生反馈的模型），可产生能量风，从而导致早型星系形貌。另一些模型中，starburst 通过强冲击诱发，导致扩张的盘面。在这种情况下，暴发相关的反馈抑制了小型 halo 中质子的坍缩，从而为在 z = 1 之后可供冷却的热气体储备腾出空间，此后这些气体冷却形成大型年轻恒星盘。