在宇宙学背景下盘状星系的形成：结构与运动学

我们 presented了关于在宇宙学激发条件下形成的盘状星系内部结构和运动学的结果。计算包括暗物质、气体动力学、辐射冷却、星形成、超新星反馈和金属增添。初始模型是一个质量约为8×10^11太阳质量的刚性旋转过密球体，依据偏向CDM功率谱中的小尺度波动进行扰动。允许形成星际凝聚、Jeans 不稳定和快速冷却的区域。通过超新星，将金属化的气体返回到星际介质。从这些初始条件形成的星系显示出盘状星系的主要特征：由年轻的、约为太阳金属浓度的旋转支撑的指数型盘，由年轻的金属贫乏恒星组成的缓慢旋转的星际区，由年轻的金属富恒星组成的盘状星系，以及由暗物质组成的缓慢旋转的扩张星际区。盘状、星际和暗星区都由各向异性速度分散支撑，具有de Vaucouleurs面积密度轮廓。暗星区和星际区的压扁程度过大，无法仅通过旋转来解释。由于引力软化的有限数值分辨率，无法确定盘状的压扁是由各向异性速度分散引起的还是由其旋转引起的。速度分散和星际盘的厚度随着恒星年龄的增加而增加。仅考虑年轻星际成分时，盘状星系较冷（sigma=20 km/s）且较薄（z<1 kpc）。动力学形成过程在约4×10^9年后结束。