从原始不规则星系到现今椭圆星系的演化

目前对星系形成的理解是，它以一种“自下而上”的方式进行，即先形成小的气体和恒星团块，然后通过层级并合，直到构建出巨大的星系。重子气体通过辐射冷却损失热能，并落向新星系的中心，而超新星（SNe）则将气体吹出。因此，任何现实的模型都需要对这些过程进行恰当的处理，但迄今为止，这方面的处理还远不能令人满意。在此，我们报告一项超高分辨率模拟，该模拟追踪了从星系形成的最早阶段到动力学弛豫时期的演化过程。我们的模拟中揭示的气体泡状结构（$< 3\times10^8$ 年）与高红移莱曼α发射体（LAEs）非常相似。在 $10^9$ 年之后，这些天体主要由恒星连续谱辐射主导，看起来像被称为莱曼断裂星系（LBGs）的高红移恒星形成星系，此时重于氦的元素丰度（“金属丰度”）似乎达到太阳丰度。在 $1.3\times10^{10}$ 年之后，这些星系类似于现今的椭圆星系。