We use the romulus25 cosmological simulation volume to identify the largest-ever simulated sample of field ultradiffuse galaxies (UDGs). At z = 0, we find that isolated UDGs have average star formation rates (SFRs), colours, and virial masses for their stellar masses and environment. UDGs have moderately elevated H i masses, being 70 per cent (300 per cent) more H i rich than typical isolated dwarf galaxies at luminosities brighter (fainter) than MB = −14. However, UDGs are consistent with the general isolated dwarf galaxy population and make up ∼20 per cent of all field galaxies with 107 < M⋆/M⊙ < 109. The H i masses, effective radii, and overall appearances of our UDGs are consistent with existing observations of field UDGs, but we predict that many isolated UDGs have been missed by current surveys. Despite their isolation at z = 0, the UDGs in our sample are the products of major mergers. Mergers are no more common in UDG than non-UDG progenitors, but mergers that create UDGs tend to happen earlier – almost never occurring after z = 1, produce a temporary boost in spin, and cause star formation to be redistributed to the outskirts of galaxies, resulting in lower central SFRs. The centres of the galaxies fade as their central stellar populations age, but their global SFRs are maintained through bursts of star formation at larger radii, producing steeper negative g −r colour gradients. This formation channel is unique relative to other proposals for UDG formation in isolated galaxies, demonstrating that UDGs can potentially be formed through multiple mechanisms.

中文翻译：

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罗穆卢斯中孤立超扩散星系的形成25

我们使用 romulus25 宇宙学模拟体积来识别有史以来最大的场超扩散星系 (UDG) 模拟样本。在 z = 0 时，我们发现孤立的 UDG 具有其恒星质量和环境的平均恒星形成率 (SFR)、颜色和维里质量。UDG 的 H i 质量适度升高，在亮度比 MB = -14 亮（暗）的情况下，比典型的孤立矮星系富含 70%（300%）的 H i。然而，UDG 与一般孤立的矮星系群一致，占所有场星系的 20%，其中 107 < M⋆/M⊙ < 109. 我们的 UDG 的 H i 质量、有效半径和整体外观与现有的现场 UDG 观察结果一致，但我们预测当前调查遗漏了许多孤立的 UDG。尽管它们在 z = 0 时是孤立的，我们样本中的 UDG 是重大并购的产物。UDG 中的合并并不比非 UDG 的祖先更常见，但产生 UDG 的合并往往发生得更早——在 z = 1 之后几乎从未发生过，产生暂时的自旋增强，并导致恒星形成重新分布到星系的外围，导致较低的中心 SFR。星系的中心随着它们的中心恒星种群年龄的增长而消退，但它们的全球恒星形成率通过更大半径的恒星形成爆发来维持，产生更陡峭的负 g -r 颜色梯度。相对于孤立星系中 UDG 形成的其他提议，这种形成通道是独一无二的，表明 UDG 可以通过多种机制形成。UDG 中的合并并不比非 UDG 的祖先更常见，但产生 UDG 的合并往往发生得更早——在 z = 1 之后几乎从未发生过，产生暂时的自旋增强，并导致恒星形成重新分布到星系的外围，导致较低的中心 SFR。星系的中心随着它们的中心恒星种群年龄的增长而消退，但它们的全球恒星形成率通过更大半径的恒星形成爆发来维持，产生更陡峭的负 g -r 颜色梯度。相对于孤立星系中 UDG 形成的其他提议，这种形成通道是独一无二的，表明 UDG 可以通过多种机制形成。UDG 中的合并并不比非 UDG 的祖先更常见，但产生 UDG 的合并往往发生得更早——在 z = 1 之后几乎从未发生过，产生暂时的自旋增强，并导致恒星形成重新分布到星系的外围，导致较低的中心 SFR。星系的中心随着它们的中心恒星种群年龄的增长而消退，但它们的全球恒星形成率通过更大半径的恒星形成爆发来维持，产生更陡峭的负 g -r 颜色梯度。相对于孤立星系中 UDG 形成的其他提议，这种形成通道是独一无二的，表明 UDG 可以通过多种机制形成。并导致恒星形成重新分布到星系的外围，导致中央恒星形成率较低。星系的中心随着它们的中心恒星种群年龄的增长而消退，但它们的全球恒星形成率通过更大半径的恒星形成爆发来维持，产生更陡峭的负 g -r 颜色梯度。相对于孤立星系中 UDG 形成的其他提议，这种形成通道是独一无二的，表明 UDG 可以通过多种机制形成。并导致恒星形成重新分布到星系的外围，导致中央恒星形成率较低。星系的中心随着它们的中心恒星种群年龄的增长而消退，但它们的全球恒星形成率通过更大半径的恒星形成爆发来维持，产生更陡峭的负 g -r 颜色梯度。相对于孤立星系中 UDG 形成的其他提议，这种形成通道是独一无二的，表明 UDG 可以通过多种机制形成。