旋涡星系光分布的起源

我们分析了一个高分辨率、完全宇宙学、流体动力学盘状星系模拟，以研究在许多恒星盘中观测到的双指数光轮廓的来源，以及恒星径向迁移对盘年龄和金属丰度分布时空演化的影响。我们在纯指数恒星表面亮度轮廓中发现了一个“断裂”，并将其起源追溯到单位表面积恒星形成率的急剧下降，而恒星形成率的下降本身是由气体盘翘曲导致的气体体积密度下降引起的。盘中的恒星形成在断裂之外仍在继续。我们发现断裂在更蓝的波段更为明显。相比之下，我们在质量密度轮廓中几乎没有发现断裂。这在一定程度上是由于恒星向盘的外部区域净径向迁移所致。在断裂半径之外，我们发现约60%的常驻恒星来自内部盘，而约25%是原位形成的。我们的模拟星系在断裂半径处也存在年龄轮廓的最小值，但与之前的一些研究不一致的是，迁移并不是产生这种形状的主要机制。在我们的模拟中，盘金属丰度梯度随时间变平，这与“由内向外”的形成情景一致。我们没有发现断裂强度或位置随倾角的变化，这表明经验研究中发现的差异可能是由尘埃消光驱动的。