冷暗物质暗环中低表面亮度星系的条形形成与演化

我们进行了多个高分辨率 N 体/SPH 模拟，研究低表面亮度星系 (LSB) 嵌入冷暗物质暗环中，探讨其条形形成的可能性。研究了各种无碰撞星系模型的行为，既在孤立情况下，也在大型扰动卫星的存在下。我们还考虑以主导气体组成的盘状模型。我们发现，一般情况下，条形形成需要盘质量至少是 LSBs 推断值（按正常恒星质量到光度比假设）的 2 倍。表面密度较低的恒星盘（占总体质量的 less than 10%）在 NFW 暗环中是稳定的，暗环浓度范围广泛。然而，即使在质量较低的情况下，若冷却效率极高（我们采用等温态方程状态），且暗环浓度极低 (c < 5)，纯气体盘也可形成条形。这些 LSB 模型中形成的条形长度小于典型暗环比例半径——其总体角动量可能不足以显著影响暗内层结构。一旦形成，所有条形在数 Gyr 内都会演化为杆状结构，并可激发周围盘状成分中的螺旋结构。最近发现的红色 LSB 恒星系显示出显著的非轴对称结构和杆状特征，与我们 LSB 模型中具有大盘质量的最终状态在结构特性上具有许多相似之处。我们的结果暗示，任何曾经经历条形不稳定性的低表面亮度星系，都必须包含一个杆状成分。