等级星系形成过程中盘与核球的增长。I：快速演化与长期过程

我们提出一个关于星系盘和核球的质量、角动量和尺寸演化的理论模型，并将其实现到半解析星系形成代码SAGE中。该模型同时遵循长期与剧烈演化通道，包括平滑吸积、盘不稳定性、小合并和大合并。我们发现我们的方案与等级成团结合产生了两类不同的核球族：合并驱动的核球（类似于经典核球和椭圆星系）和不稳定性驱动的核球（类似于长期（或伪）核球）。模型基本重现了气体和恒星盘的质量-尺寸关系、椭圆星系质量-尺寸关系的演化、Faber-Jackson关系以及经典与长期核球的星等-颜色图。模型预测在同一星系中合并驱动和不稳定性驱动组分只有少量重叠，并预测不同核球类型作为星系质量与盘比例的函数。核球类型也影响给定光度下的恒星形成率和颜色。模型预测了一个合并驱动的红色椭圆星系族，主导星系族的低质量端和高质量端，并跨越所有动力学年龄；盘星系中的合并驱动核球动力学上较老，且不干扰恒星形成组分的后续演化。不稳定性驱动核球在中等星系质量处占主导，尤其在大质量盘中繁盛。模型的绿谷完全由不稳定性驱动核球宿主占据。通过当前实现，质量吸积历史可在星系结构、形态和颜色中察觉。