我々は、高赤方偏移、大質量、星形成銀河円盤における暴力的重力不安定性の宇宙論的進化に取り組みます。この目的のために、ガスと星の二成分円盤の自己調整不安定性の下で、質量とエネルギー保存の方程式を時間的に統合します。円盤は、平均的な宇宙論的速度で冷ガスによって継続的に供給されると仮定します。ガスは星を形成し、一部は星からのフィードバックによって追い出されます。ガスと星は、トルクによって角運動量が外向きに駆動されるため、円盤を通って中心のバルジに向かって流れ込みます。重力ポテンシャル勾配に沿った質量の流入によって放出される重力エネルギーは、円盤の乱流を駆動し、円盤の不安定性を維持します。この乱流におけるToomre不安定性パラメータQ∼1は、ガス乱流のエネルギー損失を補償し、星の速度分散を増加させます。星とガスの速度分散がそれぞれ加熱され、冷却される様子を追跡し、音速∼10 km s−1に相当する低いガス速度分散によってマークされる「円盤の安定化」を探求します。我々は、加えられたガスの比率、乱流消散率、星形成率、星からのフィードバックを特徴づけるモデルパラメータを変化させます。ガスの投入が平均的な宇宙論的速度におおよそ従う限り、円盤の不安定性は、高赤方偏移z∼1に至るまで、強度の高い宇宙論的合流による高い表面密度と高いガス比率に駆動される頑健な現象です。広範なモデルパラメータ値の範囲において、円盤は熱い星に支配されるようになり、z∼0–0.5で「安定化」する傾向があります。モデルパラメータが極端な値に推移されると、円盤は早ければz∼2で安定化する可能性があり、強力な流出によるガス損失が支配的な安定化要因として機能します。
Cacciato et al. (Sun,)はこの問題を研究しました。