宇宙气体的热力学演化：II. 星系形成

本文采用欧拉型流体力数值模拟大尺度结构形成，探讨星系形成及其与热力学性质的关系。模拟包含引力、冲击加热与冷却过程，严格跟随原始氢-氦等离子体的化学演化（不假设碰撞离子平衡）。星系形成模型主要基于识别收敛的致密冷气体区域。我们表明，低红移下观测到的星际星形成率密度演化得到再现，且星系类对象质量函数由低质量对象主导。星系质量函数良好地由两种幂律谢克特函数描述，其参数与观测到的星系光度函数拟合结果一致。星系质量函数的高质量端包含早期形成并位于高质量暗物质晕体中的对象，而低质量端包含较晚期形成并活跃于“星际质量”形成的星系。最后讨论了两类其他物理过程（光离子化和电子、离子与中性粒子之间的非平衡过程）对星系形成的影响。