熄火对 Simba 模拟中星系轮廓的影响

我们在 Simba 宇宙学流体动力学模拟中研究了恒星形成星系与绿谷星系的比恒星形成率(sSFR)和气体轮廓。恒星形成星系在 $z=0$ 处的半光半径($R_{\rm half}$)及其演化($\propto(1+z)^{-0.78}$)与观测一致。被动星系的 $R_{\rm half}$ 在高红移处与观测一致,但到 $z=0$ 时因数值加热而过大。我们将 Simba 在 $z=0$ 处恒星形成与绿谷星系的 sSFR 径向轮廓与观测进行比较。Simba 显示出绿谷星系和大质量恒星形成系统中恒星形成率(SFR)、sSFR 和气体分数的强烈中心凹陷,定性上与观测一致,这归因于黑洞 X 射线反馈将中心气体向外推。关闭 X 射线反馈会导致如其他模拟中那样的中心峰化 sSFR 轮廓。与观测相矛盾的是,无论 AGN 反馈如何,Simba 产生的绿谷星系在超出 $\gtrsim R_{\rm half}$ 处 sSFR 轮廓急剧下降。中心凹陷源于分子气体含量降低;外围下降则源于恒星形成效率降低。Simba 的卫星星系比中心星系具有更高的中心 sSFR 和更低的外围 sSFR,定性上与观测一致。在 $z=2$ 时,Simba 未显示大质量恒星形成星系的中心凹陷,表明 Simba 的 X 射线反馈应在高红移处更活跃。高分辨率测试表明中心 sSFR 抑制对数值分辨率不敏感。在 $z=0$ 绿谷星系中重现中心 sSFR 凹陷是 Simba 的独特成功。其余差异凸显了 SFR 和气体轮廓在约束熄火机制中的重要性。