Connecting galaxy evolution in clusters with their radial profiles and phase space distribution: results from the IllustrisTNG hydrodynamical simulations
我们在流体动力学模拟软件IllustrisTNG 300-1中研究了星系团周围的星系种群，以研究它们演化历史对可观测性质的影响。我们测量了红移范围$z=0-1$内不同质量和颜色的星系的径向数密度分布、相空间分布和回溅半径。影响星系团内星系分布的三个主要物理效应是星系的猝灭、角动量分布和动力学摩擦。我们发现三个不同的人口的星系通过应用高斯混合模型，他们的颜色和质量分布。它们有着不同的演化历史，并在星系团晕周围的分布上留下了不同的特征。我们发现低质量红星系在星系团中的分布最集中，其回溅半径最大，而高质量红星系的分布不太集中，其回溅半径也较小。蓝色星系，大多数淬火成低质量的红色人口，有最浅的集群内的分布，与径向轨道上的迅速淬火之前到达近心。与暗能量巡天（DES）观测中来自阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）观测的Sunyaev-Zeldovich（SZ）星系团周围的星系分布进行比较，显示出模拟和数据之间星系演化差异的证据。
2021-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The four cosmic tidal web elements from the $β$-skeleton
在大规模光谱巡天中，对观测到的星系进行精确的宇宙网分类要么是高度不确定的，要么是计算成本很高的。作为替代方案，我们探索了一种基于快速机器学习的方法，从星系分布的$β$骨架图中推断出星系分布的暗物质潮汐宇宙网络环境。我们开发和测试我们的方法，使用宇宙学磁流体动力学模拟插图-TNG在$z=0$。我们探索了三种不同的基于树的机器学习算法，发现随机森林分类器可以最好地使用基于图的特征来将星系分类为属于T-Web分类算法定义的峰，丝或片。星系和暗物质T网之间的最佳匹配对应于$2$ Mpc尺度上平滑的密度场，这是$λ_{\rm{th}}=0.0$的无量纲潮汐张量特征值和$8\times 10^{-3}$ Mpc $^{-3}$周围星系数密度的阈值。该方法的加权F1得分为0.728，全局准确度为74%。更广泛的测试，考虑到光锥效应和红移空间失真（RSD）的留给未来的工作。我们在公共存储库中提供了我们排名最高的随机森林模型之一，以供将来参考和重用。
2021-08-23 astro-ph.CO
Connecting CO Intensity Mapping to Molecular Gas and Star Formation in the Epoch of Galaxy Assembly
强度测绘是一种很有前途的探测早期宇宙的技术，它可以从宇宙学体积中的未分辨星系中提取一条谱线。本文基于星系-晕连接的参数化模型，给出了z ~ 2.4 - 2.8星系CO（1-0）线的强度图和功率谱的预测，并证明了从这些观测结果可以直接推断高红移星系的性质。我们发现，我们的基准预测应该是可检测的现实实验。受显著建模不确定性的影响，我们展示了在我们的模型中改变每个参数对功率谱的影响。使用模拟观测，我们推断我们的模型参数空间的MCMC过程中的约束，并显示相应的限制LIR-LCO关系和CO光度函数。这些限制将是对目前高红移星系观测的补充，高红移星系观测可以检测到最亮的星系，但不能从光度函数的暗端检测到完整的样本。通过探测这些群体的聚合，CO强度映射可能是一个有价值的工具，探测分子气体及其与恒星形成的高红移星系。
2016-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy-IGM connection in THESAN: the physics connecting the IGM Lyman-$α$ opacity and galaxy density in the reionization epoch
利用THESAN模拟研究再电离末期类星体视线莱曼-$\alpha$光学深度与星系分布的联系，揭示其对红移相关距离处星系的敏感性，并探讨电离源和暗物质性质的影响。
2025-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revealing the baryon cycle in Galaxy Clusters: connecting galaxy dynamics and gas thermodynamics using (sub-)mm-wave and optical IFU surveys
Univ. Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Consejo Sup. de Investigaciones Científicas（西班牙高等科学研究理事会）；Université Laval（拉瓦尔大学）；Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子研究所）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
通过亚毫米波和光学IFU调查联合观测，研究星系团中反物质循环，揭示星系动力学与气体热力学的关联。
2025-12-16 astro-ph.CO
Two analytic relations connecting the hot gas astrophysics with the cold dark matter model for galaxy clusters
星系团是检验我们对宇宙学理解的好目标。除了数值模拟和引力透镜，X射线观测是分析星系团引力结构最常用和最传统的方法。因此，它是有价值的，有简单的分析关系，可以连接所观察到的热，X射线发射气体的分布，从模拟得出的集群中的暗物质的结构。在这篇文章中，我们应用了一个简单的框架，可以解析连接的宇宙学冷暗物质模型中的标准参数的热气体的经验参数。我们从理论上导出了两个重要的解析关系式$r_s \approx \sqrt{3}r_c$和$ρ_s \approx 9βkT/8 πGm_gr_c^2$，它们能很容易地把星系团中的暗物质性质与热气性质联系起来。这可以给出一个用热气体和冷暗物质模型描述星系团引力天体物理的一致图象。
2021-10-22 astro-ph.CO
Connecting turbulent velocities and magnetic fields in galaxy cluster simulations with active galactic nuclei jets
对星系团中热气体速度场的研究有助于揭示小尺度上的微观物理细节和活动星系核反馈的本质。同样地，法拉第旋转测量（RM）追踪的磁场也揭示了它们对气体动力学以及宇宙射线产生和传输的影响。通过对孤立的英仙座星系团中活动星系核喷流膨胀叶的产生、演化和破裂过程的非辐射磁流体动力学模拟，研究了大尺度气体运动学和磁场之间的内在联系。特别是，我们连接集群速度测量与模拟RM地图，以突出其潜在的物理连接，这开辟了在两个不同的观测湍流水平进行比较的可能性。对于单射流爆发，我们发现只有一个局部的速度场的影响，即相关的速度色散的增加是不是体积填充。此外，在具有预先存在的湍流的设置中，这种速度分散的增加在很大程度上被隐藏。我们使用模拟X射线观测表明，在弧分分辨率，速度色散，因此占主导地位的现有的大规模湍流，只有最低限度地改变了射流的存在。中心气体的速度结构上升的recently上升的叶，我们发现快速，相干流出低速色散。我们的研究结果强调，投影速度分布显示复杂的结构，这对观测的解释构成了挑战。
2020-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting massive galaxies to dark matter halos in BOSS - I. Is galaxy color a stochastic process in high-mass halos?
我们使用暗晕丰度匹配（SHAM）来模拟恒星质量函数（SMF）和在$z\sim0.5$的重子振荡光谱巡天（BOSS）“CMASS”样本的聚类。我们介绍了一种新的方法，它占恒星质量的不完整性CMASS作为红移的函数，并产生CMASS模拟目录，其中包括选择效应，再现整体SMF，投影两点关联函数$w_{\rm p}$，CMASS $dn/dz$，并公开提供。我们在“年龄匹配”的背景下研究了坍缩质量以上的组装偏差的影响，并表明这些影响与Hearin等人（2013）在较低恒星质量下探索的影响相比显着不同。我们建立了两个模型，一个是星系颜色是随机的（“AbM”模型），以及一个模型，其中包含组装偏差效应（“AgM”模型）。通过对CMASS的红移相关的聚类与我们模型的预测，我们认为，在高质量晕星系的颜色不是一个随机过程。我们的研究结果表明，在高质量晕的星系的颜色是由其他晕的性质，除了晕的峰值速度和组装偏差的影响起着重要的作用，在确定该样本的集群属性。
2016-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting optical and X-ray tracers of galaxy cluster relaxation
大量的努力一直致力于确定理想的代理量化的星系团中的热团内介质的形态。这些基于X射线发射的代用指标通常需要昂贵的高质量X射线观测，这使得它们难以应用于对群体和集群的大规模调查。在这里，我们比较光学弛豫代理与X射线不对称性和质心位移的SDSS集群与高品质的，档案X射线数据从钱德拉和XMM-牛顿的样本。考虑的三个光学弛豫措施是：成员星系投影速度分布的形状-测量的安德森-达林（AD）统计，恒星质量之间的差距最大的和第二大质量的星系团星系，和最大质量的星系（MMG）的位置和光度加权的集群中心之间的偏移。AD统计量和恒星质量间隙与X射线弛豫代理显著相关，其中AD统计量的相关性更强。相反，我们没有发现X射线不对称性或质心偏移与MMG偏移之间相关性的证据。高质量的集群（$M_\mathrm{halo} > 10^{14.5}\,\mathrm{M_\odot}$）在这个样本中有X射线的不对称性，质心位移，和安德森-达林统计系统大于低质量的系统。最后，考虑到高斯和非高斯集群的二分法（AD测试测量），我们表明，是一个非高斯集群的概率与X射线不对称性显着相关，但只显示了边缘的相关性与质心位移。这些结果证实了径向速度分布的形状作为一个有用的代理集群松弛，然后可以应用于大红移调查缺乏广泛的X射线覆盖。
2018-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity Mapping Cross-Correlations: Connecting the Largest Scales to Galaxy Evolution
中性氢强度测绘是一种新的观测工具，它可以有效地测绘宇宙在宽红移范围内的大尺度结构。强度图的功率谱包含了关于物质分布的宇宙学信息，并通过追踪不同红移星系的HI含量和HI成团的尺度依赖性来探测星系演化。强度图与星系巡天图的互相关是一种强有力的功率谱测量方法，它减少了由仪器效应和前景去除引起的系统性。我们使用应用于Millennium模拟的半分析星系形成模型SAGE（Croton et al. 2016）的变体来检查红移z=0.9处的互相关特征，以便根据星系的恒星形成历史来模拟星系的HI气体及其光学星等。我们确定了不同类型的星系的颜色，作为他们的恒星形成活动的代理确定的互相关功率的集群。我们发现，在较小的尺度k>0.2h/Mpc下，红色静止星系的互相关系数比蓝色恒星形成星系下降得更快。此外，我们创建了一个模拟目录的高度恒星形成的星系使用的选择函数来模仿WiggleZ调查，并使用它来预测现有的和未来的GBT和帕克斯望远镜的互相关测量。我们发现，高恒星形成星系的交叉功率在小尺度上显示出比任何其他星系类型更高的聚集性，这显着改变了尺度k>0.2h/Mpc的功率谱形状。我们表明，互相关系数是不可忽略的解释宇宙学交叉功率谱。另一方面，它包含有关光选星系的HI含量的信息。
2015-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological simulations of the same spiral galaxy: connecting the dark matter distribution of the host halo with the subgrid baryonic physics
本研究通过对比同一暗物质晕的暗物质-only与五种不同重子物理方案的流体模拟，揭示重子反馈显著改变暗物质分布形态与速度轮廓，强调改进重子物理描述对暗物质研究至关重要。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting Faint End Slopes of the Lyman-$α$ emitter and Lyman-break Galaxy Luminosity Functions
我们使用Dijkstra & Wyithe（2012）的唯象模型预测了位于$z=3-6$的Ly $α$选择星系（Ly $α$发射体或LAEs）的Lyman- $α$（Ly $α$）光度函数（LF）。该模型结合观测到的Lyman break星系（LBG，或脱落星系）的UV-LF，限制其分布的Ly $α$线强度作为一个功能的UV光度和红移。我们的分析表明，虽然Ly $α$ LF的LAES一般不是Schechter函数，这些提供了一个很好的描述超过亮度范围的$\log_{10}( L_α/{\rm erg}\,{\rm s}^{-1})=41-44$。受此结果的启发，我们预测Schechter函数参数在$z=3-6$。我们的分析进一步表明：（i）Ly $α$ LF的暗端斜率比Lyman-break星系的UV-LF的暗端斜率更陡（在$z\gtrsim 4$处有一个中值$α_{Lyα} < -2.0$），（ii）在Ly $α$光度下LAEs的Ly $α$ LF的翻转$10^{40}$ erg s $^{-1}<L_α\lesssim 10^{41}$ erg s $^{-1}$可能标志着在$-12>M_{\rm UV}>-14$处Lyman-break星系的UV-LF变平。我们讨论了这些结果的影响-这可以直接测试与即将到来的调查-为时代的再电离。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Halo From the Solar Vicinity to the Outer Galaxy: Connecting Stars in Local Velocity Structures to Large-Scale Clouds
本文介绍了在M巨星巡天中发现的速度空间中的两个局部特征与恒星在全球尺度上的空间不均匀性之间的第一个联系。比较宇宙学，化学动力学恒星晕模型证实，M巨星人口是特别敏感的罕见，最近和大规模的吸积事件。这些事件可产生当地观测到的速度序列-这是一个共同起源的一小部分碎片在其偏心轨道的近心附近高速穿过勘测体积的特征。大多数碎片是在大得多的结构中发现的，其形态更像云而不是流，位于轨道远心。采用这种解释，全空间的运动所代表的观测速度特征推导出的假设下，每个序列内的成员共享一个共同的速度。然后，轨道积分被用来追踪这些恒星在天空中过去和未来的轨迹，揭示与以前发现的大型云状结构的合理关联。在附近的速度结构和这些遥远的云之间建立的联系是为绘制这种巨大碎片系统的连贯地图而采取的初步步骤。这些地图有望为碎片云的起源提供新的见解，对银河系历史和结构的新探测，以及对本地暗物质分布的高速尾部的新约束，这些对解释直接探测实验至关重要。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Catalog of Host Galaxies for WISE-Selected AGN: Connecting Host Properties with Nuclear Activity and Identifying Contaminants
我们提出了一个目录的物理性质的星系托管活动星系核（AGN）探测的宽视场红外巡天探测器（WISE）。通过用经验星系和AGN模板拟合WISE AGN目录（Assef et al. 2018）中源的宽带光谱能量分布，我们推导出695，273 WISE AGN的光度红移，AGN热光度，AGN遮蔽的测量，宿主星系恒星质量和宿主星系恒星形成率（SFR）。这一星表的广域性质使已知的活动星系核的红移达到z~3的数量大大增加，这将有助于活动星系核及其宿主星系物理性质的研究。我们首先表明，最有可能的非活动星系核的污染物是星系的红移z=0.2-0.3，与相对蓝色的W1-W2的颜色，并与高特定的SFR的尘埃连续发射升高的W2过滤器。相对于正常的恒星形成星系，WISE AGN宿主星系的红移越来越低，系统性地降低了特定的SFR，这可能是由于冷气体分数减少以及全球恒星形成和AGN触发之间的时间延迟。最后，WISE活动星系核的遮蔽与活动星系核的辐射光度没有很强的相关性，但与爱丁顿比有显著的负相关性。这一结果与“后退环面”模型的一个版本相一致，在该模型中，遮蔽物质位于超大质量黑洞引力影响范围内，尘埃内半径由于辐射压力而增加。
2021-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Hateful Eight: Connecting Massive Substructures in Galaxy Clusters like Abell 2744 to their Dynamical Assembly State using the Magneticum Simulations
本文基于 Magneticum Pathfinder 模拟提出投影子结构质量测量方法，找到 Abell 2744 对应体，并用子结构质量分数揭示星系团动力学并合状态。
2022-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lagrangian Volume Deformations around Simulated Galaxies
我们提出了一个详细的分析的本地演化的206拉格朗日粒子（LV）选择在高红移周围的星系种子，确定在大容量的$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）流体动力学模拟。LV的质量范围为$1 - 1500 \times 10^{10} M_\odot$。我们遵循这些最初的球形LV从$z=10$到$z_{\rm low} = 0.05$的密度场的动态演化，见证了它们内部高度非线性，各向异性的质量重排，导致局部宇宙网（CW）的出现。这些质量安排已被分析的约化的惯性张量$I_{ij}^r$，侧重于主轴的惯性和相应的本征方向的演变，并特别注意的时候，这两个结构元素的演变下降。此外，质量和组件的影响，沿此过程也进行了研究。我们发现，形变是由暗物质动力学引起的，它们将大多数最初的球形LV转变为长球形，即球状结构。对形状和本征方向的个体冻结时间分布的分析表明，首先，大多数LV在早期就固定了它们的三个对称轴（像骨架），而吸积流仍然继续流向它们。非常值得注意的是，我们发现质量较大的LV比质量较小的LV更早地修复了它们的骨骼。我们简要讨论了我们的研究结果可能具有的天体物理意义，包括星系质量形态关系和对星系-星系合并参数空间的影响等。
2015-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting Transitions in Galaxy Properties to Refueling
我们涉及星系结构和气体含量的过渡到加油，这里定义为包括外部气体吸积和内部气体处理需要更新水库恒星形成。我们分析了两个z=0的数据集：一个高质量的~200星系样本（近场星系调查，数据发布在此）和一个体积有限的~3000星系样本与再处理的档案数据。这两个星系的重子质量都达到了~ 10^9 Msun，并跨越了从空洞到星系团的环境。两个依赖于质量的转变是明显的：（i）低于“气体丰富度阈值”尺度（V~ 125 km/s），气体主导的准无凸起Sd-Im星系成为数量上的优势，而（ii）高于“双峰”尺度（V~ 200 km/s），气体饥饿的E/S 0成为常态。尽管有这些转变，星系质量（或V作为其代理）是一个贫穷的预测气体-恒星质量比M_gas/M_*。相反，M_gas/M_* 与星系在最后一个Gyr中形成的恒星质量与其先前存在的恒星质量之比有很好的相关性，因此这两个比值在数值上是相似的。过去平均的恒星形成和目前的气体丰富度之间的惊人的对应关系意味着在Gyr时间尺度上恒星形成星系的例行加油。我们认为，这种加油的基础紧密的M_气体/M_* 与颜色的相关性，往往用来衡量“光度气体分数。“此外，阈值和双峰尺度转换反映了三种加油制度之间的质量依赖的人口变化-吸积占主导地位，加工占主导地位，淬火。在这张图片中，以气体为主的矮星不是由低效的恒星形成来解释的，而是由压倒性的气体吸积来解释的，气体吸积在<~1Gyr…
2013-08-15 astro-ph.CO
Caustic Skeleton and the Local Cosmic Web: the Coma Cluster node and the Pisces-Perseus ridge
The University of Sydney（悉尼大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
本文利用光束骨架理论分析Manticore-Local模拟中的Coma星团和Pisces-Perseus岭，揭示其多尺度结构特征，发现D_4型光束在小尺度上更具影响力，为局部宇宙网的拓扑分类提供新方法。
2026-04-24 astro-ph.CO gr-qc
The M81 Group Dwarf Irregular Galaxy DDO 165. II. Connecting Recent Star Formation with ISM Structures and Kinematics
我们比较的恒星星族和复杂的中性气体动力学的M81组dIrr星系DDO 165使用的数据从HST和VLA。论文我确定了两个运动学上不同的HI组件，多个本地化的高速气体功能，和八个HI孔和壳（其中最大的跨度约2.2x1.1千秒差距）。利用DDO 165中恒星星族的时空信息，我们比较了过去5亿年中恒星形成的模式与HI动力学。我们提取本地化的恒星形成的历史，在6的8个HI孔中确定的文件I，以及其他23个地区的样本范围内的恒星密度和中性气体的性质。从人口合成模型，我们得出的能量输出（从恒星风和超新星）的恒星星族在这些地区在过去的1亿年，并与精细的估计所需的能量创建HI孔比较。在所有的情况下，我们发现，“反馈”是积极的，能够创造所观察到的结构在ISM。许多地区的显着的能量输入反馈缺乏相干HI结构，但显示出突出的本地化的高速气体功能，这种反馈签名是一个自然的产品的时间和空间分布的恒星形成。在DDO 165中，恒星形成活动的延长期（持续超过1 Gyr）能够在中性ISM中产生观测到的空穴和高速气体特征。
2011-04-04 astro-ph.CO
From Galaxy Clusters to Ultra-Faint Dwarf Spheroidals: A Fundamental Curve Connecting Dispersion-supported Galaxies to Their Dark Matter Halos
我们研究的色散支持的星系超过8个数量级的光度的标度关系，通过将标准的基本面参数转换成一个空间的质量（M1/2），半径（r1/2），和光度（L1/2）。我们发现，从超微弱的矮球状体到巨大的星系团球状体，色散支持的星系在这个MRL空间中沿着一维的“基本曲线”散射。暗端M1/2-L1/2斜率的弱可能意味着势阱深度限制了小星系的星系形成，而亮端对L1/2的较强依赖性表明重子物理限制了大质量星系的星系形成。这条曲线的质量-半径投影可以与LCDM晕的中值暗物质晕质量分布进行比较，以便为跨越Mvir七个数量级的星系构建维里质量-光度关系（Mvir-L）。独立于任何全局丰度或聚类信息，我们发现（球状）星系形成需要在Mvir ~ 10^12 Msun的晕中最有效，而在该尺度以上和以下变得低效。此外，这种轮廓匹配技术在高亮度和低亮度极端（其中暗物质分数最高）下最准确，因此与依赖于具有良好采样的亮度函数的统计方法非常互补。我们还考虑了这种关系的散射的意义和效用，并发现在dSph制度的观测误差几乎是在我们可以探索的亮度维里质量关系的内在散射点。最后，我们注意到像球状星团和超致密矮星这样的纯恒星系统并不遵循基本的曲线关系。这使得它们很容易与MRL空间中暗物质占主导地位的dSph星系区分开来。（节略）
2010-11-27 astro-ph.CO
Connecting the Cosmic Star Formation Rate with the Local Star Formation
我们提出了一个模型，统一的宇宙恒星形成率（CSFR），通过层次结构形成的情况下，与（银河系）本地恒星形成率（SFR）。通过密度概率分布函数（PDF），可以使用SFR来生成CSFR映射，这些密度概率分布函数通常用于研究银河系恒星形成区域中湍流的作用。我们得到了从红移$z\sim 20$到现在的一致映射（$z = 0$）。我们的研究结果表明，湍流呈现出双重特征，在红移间隔$z\sim 3.5-20$中提供高的恒星形成效率（$\langle\varepsilon\rangle \sim 0.32$）值，并在$z = 0$中将其值降低到$\langle\varepsilon\rangle = 0.021$。$\langle\varepsilon\rangle$从其迅速减小的马赫数（$\mathcal{M}_{\rm crit}$）的值取决于多变指数（$Γ$）和气体的最小密度对比度。我们还推导了与速度色散（$\langle V_{\rm rms}\rangle$）在本地恒星形成区的拉森第一定律。我们的模型在$\sim 10-50\,{\rm pc}$范围内与Larson定律吻合得很好，为与恒星形成相关的气体提供了典型的温度$T_{0} \sim 10-80\,{\rm K}$。因此，大质量的暗物质晕可以包含许多质量小得多的晕，并且能够形成类似于球状星团的结构。因此，拉尔森定律的出现是大尺度结…
2017-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting clustering and the cosmic web:Observational constraints on secondary halo bias
CONICET. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE)（阿根廷国家科学研究委员会理论天体物理学研究所）；Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC)（科尔多瓦国立大学科尔多瓦天文台）；Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María（圣马利亚技术大学物理系）
研究通过观测数据探测星系团的次级晕偏置，发现中心星系颜色和环境因素显著影响团聚类强度。
2025-12-28 astro-ph.CO
The Three Hundred project: cosmic web identification from 2D gas and Compton-$y$ maps of galaxy clusters outskirts
Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Investigación Avanzada en Física Fundamental (CIAFF)（基础物理高级研究中心）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Universidad Rey Juan Carlos（雷乌斯·胡安·卡洛斯国王大学）；Università degli Studi di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）
本文通过模拟数据评估宇宙网重建的可靠性，比较2D投影与3D网络的影响，发现2D地图能较好地表示3D结构，气体和SZ网络在空间上一致，边缘气体主要分布在纤维结构中。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cold interstellar medium of galaxies in the Local Universe
冷的星际介质（ISM）在星系演化过程中起着核心作用。它是通过恒星形成为星系生长提供燃料的储存库，是这些恒星形成的物质的储存库，也是影响整个星系的内部和外部过程的敏感示踪剂。因此，大量的努力已经投入到系统的调查冷ISM的星系在本地宇宙。这篇评论讨论了由此产生的网络的标度关系连接原子和分子气体质量的星系与他们的其他全球性质（恒星质量，形态，金属丰度，恒星形成活动.），以及它们对我们理解星系演化的意义。关键信息如下：（1）从气体的角度来看，有三个主要因素决定了星系的恒星形成率：其冷ISM的总质量，该气体中有多少是分子，以及任何分子气体转化为恒星的速率。所有这三个因素在本地星系群中系统地变化。(2)恒星形成主序列的形状和散布以及质量-金属丰度关系都与原子和分子气体的可用性有着深刻的联系。(3)未来的进展将来自于将我们对标度关系的探索扩展到新的参数空间（特别是矮星系），更好地将大样本星系的冷ISM与喂养它们的环境（特别是环星系介质）联系起来，并了解这些大尺度对分子云尺度上恒星形成过程效率的影响。
2022-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting the cosmic web to the spin of dark halos: implications for galaxy formation
我们使用Horizon 4 pi暗物质模拟来研究暗物质晕的自旋相对于（i）周围大尺度丝状结构的排列，以及（ii）相对于潮汐张量本征向量的排列，该模拟可以解析超过4300万个红移为零的暗物质晕。我们检测到一个明确的质量转变：自旋的暗物质晕超过临界质量往往是垂直于最近的灯丝，并与潮汐张量的中轴线对齐，而低质量晕的自旋更有可能是与最近的灯丝对齐。此外，这个临界质量5 10^12与红移有关，标度为（1+z）^-2.5。我们提出了一个解释这个信号的大规模宇宙流。在这幅图中，大多数低质量晕是通过嵌入错位壁中的流动的缠绕形成的;因此，它们获得了与在这些壁的交叉处形成的最终细丝的轴平行的自旋。另一方面，更大质量的晕通常是后来沿着这样的细丝合并的产物，因此当它们的轨道角动量转换为自旋时，它们获得垂直于这个方向的自旋。我们表明，这种情况下是一致的，无论是测量的过剩概率对齐w.r.t.潮汐张量的本征方向和晕合并的历史。在更定性的层面上，它似乎也与“平滑”暗物质模拟或气体示踪粒子追踪的宇宙网结构的3D可视化兼容。最后，它为Pichon等人（2011）提出的盘形成范式提供了额外的支持，因为它通过表征高红移下二次坍缩的几何形状来扩展它。
2012-07-04 astro-ph.CO
GrAviPaSt's Lens to the Past: Unveiling the Evolution of Filamentary Structures
本研究提出无参数纤维识别方法GrAviPaSt，结合磁流体模拟分析不同红移下宇宙纤维的结构与动力学特征，揭示不同类型纤维的演化差异。
2025-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Connecting the Gamma Ray Burst Rate and the Cosmic Star Formation History: Implications for Reionization and Galaxy Evolution
（节略）星系和高红移伽马射线暴（GRB）的当代发现，提供了宇宙只有几亿年时恒星形成的第一个直接信息。大质量恒星死亡中长持续时间伽玛暴的可能起源将把普遍的伽玛暴率与红移相关的恒星形成率密度联系起来，尽管目前还不知道确切的方式。由于最遥远的伽玛暴和恒星形成星系探测再电离时期，了解伽玛暴速率与恒星形成速率的红移相关比率Psi（z）的潜在回报是显着的，包括解决基本问题，如确定恒星形成速率在高红移和恒星初始质量函数的时间变化的静止框架紫外巡天的不完整性。利用从第二个雨燕暴警报望远镜星表中抽取的112个超过固定光度极限的伽玛暴的大量样本，我们比较了伽玛暴的累积红移分布N（< z）和从0 < z < 4的紫外选择星系中测量的恒星形成密度rho_sfr（z）。强进化（例如，Psi（z）\propto（1+z）^{1.5}）是不受欢迎的，而更温和的进化（例如，Psi（z）\propto（1+z）^{0.5}）与数据一致。如果这种趋势持续到z ~ 4之后，我们发现遥远伽玛暴的发现率意味着恒星形成率密度远高于紫外选择星系。我们表明，这样的恒星形成的历史将过度预测所观察到的恒星质量密度在z > 4从静止坐标系光学测量。这个重要分歧的解决方案目前还不清楚，早期的GRB产生率可能比恒星形成率和祖先金属丰度的简单函数更复杂。
2011-11-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Characterising filaments in the SDSS volume from the galaxy distribution
根据星系分布来探测宇宙的大尺度结构，并确定其组成部分的特征，在天体物理学中具有根本的重要性，但也是一项难以实现的任务。广域光谱红移巡天需要精确测量星系在太空中的位置，也需要覆盖大面积的天空。创建可以提取宇宙网络结构（例如细丝）的算法也很困难。此外，这些探测还将受到系统不确定性的影响，这些不确定性来自所使用的调查的特点（例如其完整性和覆盖面）以及探测宇宙网所采用的具体方法的独特性质（即它所依赖的假设和它可能使用的自由参数）。由于这些原因，在广阔的天空区域创建新的宇宙网特征目录是重要的，因为这使用户能够掌握一个非常了解的结构样本，这些结构的系统不确定性已经过彻底的研究。在本文中，我们提出了使用离散持久结构提取器创建的细丝目录（DisPerSE）工具在斯隆数字巡天（SDSS），我们充分考虑到他们对有关算法的参数选择的依赖性，以及由于星系分布的性质而可能在骨架中出现的几个系统性问题（如上帝之指红移扭曲和密度场的缺陷，这是由于调查的边界）。
2020-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy and halo properties around cosmic filaments from Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 and the ELUCID simulation
本研究基于SDSS DR7星系和ELUCID模拟暗物质晕，利用COWS方法分析发现星系和暗物质晕的性质随其到宇宙网状结构的距离而变化，证实宇宙大尺度结构在塑造星系和暗物质晕性质中发挥关键作用。
2025-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
LeMMINGs. VI. Connecting nuclear activity to bulge properties of active and inactive galaxies: radio scaling relations and galaxy environment
本文结合 HST 与 LeMMINGs 的 e-MERLIN 1.5 GHz 数据，研究173个活动及非活动星系，揭示核球质量调控核射电发射由 AGN 向恒星过程的转变，且 AGN 比例随核球质量上升。
2023-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Classification of cosmic structures for galaxies with deep learning: connecting cosmological simulations with observations
我们探索了深度学习对宇宙结构进行分类的能力。在宇宙学模拟中，根据暗物质的分布和运动学特征，将宇宙体分割为空洞、片、丝和结，并根据分割结果对星系进行分类。然而，观察性研究不能采用这种使用DM的分类方法。在这项研究中，我们证明了深度学习可以弥合模拟和观察之间的差距。我们的模型基于三维卷积神经网络，并在模拟中使用星系分布的数据进行训练，以从星系而不是DM推断结构类。我们的模型可以像以前的研究一样准确地预测类别标签，使用DM分布进行训练和预测。这意味着星系分布可以取代DM的宇宙结构分类，我们的模型使用星系可以直接应用于宽视场巡天观测。当忽略观测限制时，我们的模型可以将模拟的星系分为四类，（宏观平均$F_{\rm 1}$ -分数）为64%。如果考虑限制星等等的限制，我们的模型可以将SDSS星系分类为$\sim100~{\rm Mpc}$，准确率为60%。在区分空星系和其他星系的二元分类中，我们的模型可以达到百分之八十八的准确率。
2022-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
A gravitational lensing detection of filamentary structures connecting luminous red galaxies
我们提出了一个弱透镜检测的宇宙网络中的附属结构，结合数据从千度调查，红星团序列透镜调查和加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查。连接明亮的红色星系与$3 - 5\, h^{-1}\text{Mpc}$的分离线被选为灯丝位置的代理。我们测量了$\sim$ 11,000个候选灯丝周围的平均弱透镜剪切，这些灯丝是以这种方式从斯隆数字巡天中选择的。在抵消了每个星系周围暗物质晕引起的剪切后，我们报告了$3.4\,σ$对连接它们的物质的各向异性剪切信号的检测。采用细丝密度分布，从$N$ -体模拟的动机，在这些附属结构的中心的平均密度被发现是$15 \pm 4$倍的临界密度。
2019-11-28 astro-ph.CO
Connecting the growth of galaxies to the large-scale environment in a massive node of the Cosmic Web at z~3
本文利用 MUSE、JWST 等多波段观测研究 z≈3.25 超亮类星体 MQN01 周围的超密星系环境，发现星系恒星形成仍遵循主序关系但大质量端恒星质量函数显著抬升，并揭示该超密结构可能延伸至数十共动 Mpc。
2024-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar population gradients in Fornax Cluster S0 galaxies: connecting bulge and disk evolution
我们目前的吸收线指数梯度的样本中的天炉座星系团的S 0星系。样本被选择为跨越星系质量的广泛范围，深VLT-FORS 2光谱使我们能够探索恒星星族一直到这些星系的外盘主导区域。我们发现，在全球范围内，无论是在隆起和磁盘，恒星形成停止最早在最大规模的系统，作为进一步的表现缩小。然而，在许多星系中，我们发现了一个年龄梯度，这表明恒星形成首先在最外层区域结束。金属丰度梯度，当被探测到时，总是负的，这样星系中心就更富含金属。这一发现与恒星形成在外围停止后，在中心区域继续富集物质的图片相吻合。年龄和金属丰度梯度的相关性，这表明在S 0星系的内部和外部之间的恒星形成历史的巨大差异产生很大的差异，在其化学富集。与以前的结果一致，我们的结论是，径向变化的恒星星族的S 0星系是与假设，这些星系的螺旋星系的后代，其恒星形成已经停止。随着径向梯度信息的增加，我们能够证明这种恒星形成的关闭是从外向内发生的，中心区域后来的恒星形成提供了一种合理的机制，用于增强这些系统中的凸起光，因为向更多凸起主导的S 0星系的转变需要。
2011-03-22 astro-ph.CO
Identification of filamentary structures in the environment of superclusters of galaxies in the Local Universe
描述星系超星系团的内部结构（星系团所在的壁、细丝和结）对于理解大尺度结构的形成和勾勒星系在最后一次回转中演化的环境至关重要。(i)探测相对密度高的致密区域（星系团和丰富的星系群）;（二）绘制相对密度低的细长结构（星系的细丝、桥和卷须）;（三）确定细丝上星系群的特征并研究它们受到的环境影响。我们采用光学星系的光谱红移从SDSS-DR 13内的矩形盒，包括46个超星系团的样本的体积，z=0.15。我们的方法实现了不同的经典模式识别和机器学习技术流水线在银河系统查找算法和银河细丝查找算法。我们在46个超星系团中总共探测到2,705个星系系统（星系团和星系群，其中159个是新的）和144个星系丝。我们检测到的细丝的密度对比度大于3，平均值约为10，半径约为2.5 Mpc，长度在9和130 Mpc之间。星系性质之间的相关性（质量、形态和活动）和它们所处的环境（系统，细丝和分散的组成部分）表明，星系更接近细丝的骨架是更大的质量高达25%相比，那些在分散的组成部分;在暗条区，70%的星系呈现出早期的形态，活动星系（AGN和SF）的比例似乎随着星系接近暗条而减少。这些结果表明，在大规模的灯丝预处理可能有显着的星系演化的影响。
2020-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sensitivity analysis of a galaxy formation model
我们提出了第一个应用程序的方差为基础的灵敏度分析（SA）的模型，旨在预测整个星系人口的演变和属性。SA是其他定量科学中的一种成熟技术，但对于天体物理模型的评估来说，它是一种相对较新的工具。我们进行了多参数的GALFORM半解析星系形成模型的探索，计算如何敏感的当今K波段光度函数是不同的模型参数。使用Saltelli提出的低差异采样技术扫描参数空间。我们首先证明了SA方法的有用性，通过改变两个模型参数，一个控制超新星反馈和其他AGN加热气体。SA分析与我们的物理直觉相匹配，这些参数如何影响星系光度函数不同部分的预测。然后，我们使用SA来计算Sobol的敏感性指数变化的七个模型参数，连接模型输出的方差输入参数的方差。灵敏度是在光度箱中计算的，使我们能够详细探测模型预测的起源。我们发现，SA正确地识别最重要和最不重要的参数。此外，SA还同时捕获变化的多个参数的组合响应。我们的研究标志着远离传统的“一次一个”的参数变化经常在这一领域使用，并提高了多参数模型的透明度星系形成的一个非常必要的步骤。
2019-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Influence of baryonic physics in galaxy simulations: a semi-analytic treatment of the molecular component
近年来在星系形成方面的工作揭示了重子物理在解决星系尺度标准理论所遇到的主要问题，如星系-恒星质量函数、卫星失踪问题等方面的重要作用。本工作的目的是调查特别是冷和致密的分子相的作用，这可能会发挥作用的气体库在外部星系盘，低恒星形成效率。通过TreeSPH模拟，实现冷却到低温，并包括分子氢成分，几个反馈效率进行了研究，并获得了气体形态和恒星形成的结果。它表明，分子氢允许一些缓慢的恒星形成（气体耗尽时间约为5 Gyr）发生在盘的外部。这种致密和静止的阶段可能是一种在相对较长的时间尺度内，在完整的重子循环中储存相当大一部分暗重子的方法，将星系盘与热气体晕和宇宙细丝连接起来。
2013-08-09 astro-ph.CO
Late-time vacuum phase transitions: Connecting sub-eV scale physics with cosmological structure formation
我们发现，在真空中的一个特殊的类的后复合相变可以导致局部过密区域相对较小的尺度，大约10^6至10^10 M_sun，潜在的兴趣的起源大黑洞种子和矮星系的演化。我们的研究表明，这种机制可以在一系列与当前宇宙学和实验室界限一致的条件下运行。相变泡壁衰变的一个副产品可能是额外的辐射能量密度。这可以提供一个约束的途径，但它也可以帮助调和当前哈勃参数（H_0）和由宇宙微波背景（CMB）拟合和直接观测估计获得的sigma_8的不一致值。我们还提出了未来探测的方法，包括CMB的考虑（例如，早期的暗能量极限）、21厘米观测和引力辐射极限，可以对这种机制和超越标准模型物理学的亚电子伏特尺度提供更严格的约束，也许在中微子部分，它可以基于此。如果未来出现分歧，与无菌中微子质量和混合有关的晚期相变可能提供一种调和宇宙学极限和实验室数据的方法。
2014-09-25 astro-ph.CO
Connecting Primordial Gravitational Waves and Dark Energy
本文通过无宇宙学常数的 $α$-吸引子势 quintessential inflation 模型，建立了早期宇宙原初引力波与当今暗能量之间的稳健联系，并提出了可通过未来 CMB 和星系巡天检验的方程一致性条件。
2023-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Large-scale structures of the Universe: physics, phenomenology, statistics
Universität Bielefeld（比勒费尔德大学）
本讲座系列描述宇宙大尺度结构的演化，探讨暗物质引力与暗能量膨胀的相互作用，并介绍预测物质和星系分布统计特性的原理与挑战。
2026-06-29 astro-ph.CO
Testing Inflation with Large Scale Structure: Connecting Hopes with Reality
原始曲率波动的统计是我们进入暴胀时期的窗口，这些波动就是在暴胀时期产生的。迄今为止，宇宙微波背景一直是这些扰动的主要信息来源。然而，大尺度结构是应该产生重大改进的地方。在本文中，我们解释了追求这种测量的理论动机和面临的挑战。特别是，我们讨论并确定有关测量原始非高斯的理论目标。我们认为，当量化的本地（等边）模板振幅$f_{\rm NL}^{\rm loc}$（$f_{\rm NL}^{\rm eq}$），自然的目标水平的敏感性是$Δf_{\rm NL}^{\rm loc, eq.} \simeq 1$。我们强调，这样的水平是在未来的调查范围内测量2，3和4点的星系空间分布的统计数据。本文总结了2014年10月23日至24日在CITA（多伦多大学）举行的研讨会。
2014-12-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Song of Shocks and Dynamo: Numerical Studies of a Galaxy Cluster Merger in the HIMAG Project
利用在Jülich超级计算机上运行的ENZO模拟，我们以前所未有的动态范围研究了最大宇宙结构（即星系团和连接它们的细丝）中磁场的演化。这些模拟揭示了欧拉宇宙学磁流体动力学模拟中小尺度发电机的充分发展。在团簇形成过程中发展的湍流运动是足够的能量，以促进几个数量级的磁场的增长，从弱磁场到强度$\sim \rm μG$的观察。此外，冲击波在团簇形成期间发射，它们能够加速宇宙射线电子，这些电子以无线电波长发射。对这种辐射的无线电观测提供了关于当地磁场强度的信息。我们已经纳入，第一次，宇宙射线电子的冷却时，模拟这种排放。在这篇文章中，我们提出了我们在模拟这些物理过程的进展。在这里，我们主要集中在我们的星系团样本中最有趣的对象，它显示了磁场的复杂性和现有的和未来的多波长观测在$\sim$兆秒差距尺度上的弱碰撞等离子体研究中的潜力。
2019-09-25 astro-ph.CO
