冷却流在星系形成中的作用

星系的当前结构由形成过程中注入的引力能和超新星能量的辐射耗散所支配。这一过程的一个关键方面是气体是否以与其落入引力势阱相同的速度冷却。如果是这样，则假定会迅速发生正常的恒星形成。如果不是，且气体至今仍能冷却，那么情况类似于冷却流，如通常在星系团中发现的。冷却物质被假定积累为极冷的云团和/或低质量恒星，即重子暗物质。在本文中，我们研究了星系层级形成过程中冷却流阶段的可能性。我们专注于气体的行为，对气体演化的暗物质势演化采用了高度简化的处理。我们假设正常恒星形成受到相关超新星所能解除束缚的气体量的限制，并允许气体轮廓因超新星能量注入而变得平坦。我们发现，冷却流是大多数总质量（暗物质加发光物质）约大于 10^12 太阳质量的星系形成中的一个重要阶段，在我们这样的星系中创造了总暗晕的约 20%，在类似质量的椭圆星系中则创造了较小但相当的比例。冷却流的开始决定了从气体形成可见球状体的质量上限，为正常星系设定了一个特征质量尺度。我们认为盘的形成需要冷却流阶段，并且冷却流阶段的耗散是正常星系在随后的层级合并中幸存的最重要因素。