盘主导、核球主导与晕主导星系的演化路径

为打破星系恒星组分间的简并，我们采用Du等人（2019, 2020）所述框架提取运动学结构。例如，恒星晕的概念被推广为由松散束缚恒星组成的弱自转结构，因此可与盘状与椭圆状两类形态都相关联。通过将此方法应用于TNG50模拟中恒星质量10^{10-11.5} M_⊙的中心星系，我们识别出三类广义星系：由盘、由核球或由恒星晕结构主导的星系。我们利用模拟推断结构增长与物理过程在宇宙时间上的潜在联系。将星系回溯时间，我们识别出三个基本时期：早期演化阶段（z≳2），以及后期起作用的内外部（主要为并合）过程。我们发现盘主导与核球主导星系自z∼2以来未受并合显著影响；它们当今结构的差异源于两种截然不同的演化路径——延展型与紧致型，可能由其母暗物质晕（即先天因素）决定。另一方面，慢自转椭圆星系通常为晕主导，在后期由外部过程（如并合）形成，即后天因素。此图景挑战了椭圆星系等同于经典核球的一般观点。观测中，核球主导与晕主导星系都可能被分类为具有紧致形态与宁静恒星形成的早型星系。然而，我们在此发现它们具有非常不同的演化历史。