Stellar haloes of simulated Milky Way-like galaxies: Chemical and kinematic properties
我们调查的化学和运动学性质的扩散恒星晕的六个模拟银河系的宝瓶座计划。采用结合能准则定义了两种动态上不同的恒星星族：扩散内晕和外晕，它们由具有特殊化学和运动学特征的不同恒星亚族组成。我们模拟的内晕和外晕恒星星族得到了碎片星（形成于亚星系系统，而它们的主要祖先星系的维里半径之外）和内碎片星（形成于富含气体的亚星系系统内的暗物质晕）的贡献。内晕具有额外的贡献，从磁盘加热的恒星在范围$\sim 3 - 30 %$，平均值为$\sim 20% $。圆盘加热的恒星可能表现出运动学支持的特征，特别是在最年轻的恒星中。内部碎片加上圆盘加热的恒星定义了所谓的\insitu恒星星族。在这两个内晕和外晕恒星星族，我们检测到的贡献，从中等到低的[ $α$ /Fe]的比率，主要与内部碎片或磁盘加热的子人口的恒星。观测到的内晕区的丰度梯度受化学富集水平和每个恒星子群的相对贡献的影响。内晕区的陡峭丰度梯度与盘加热和内部碎片星的贡献有关，这些恒星往往比碎片星的结合能低。（节录）。
2013-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The abundance of satellite galaxies in the inner region of $Λ$CDM Milky Way sized haloes
一致性$Λ$ CDM宇宙学预测了数十个分布在银河系（MW）内部区域（$<40\ \lkpc$）的卫星星系，但目前发现的最多的是$12$，其中包括最近由暗能量巡天（DES）发现的3个和其他巡天（如PanSTARRS，MagLiteS）发现的5个。利用$\aqua$项目中的$5$超高分辨率模拟MW级暗物质晕，结合$\galf$半解析星系形成模型，研究了MW级暗物质晕中$40\ \lkpc$模型卫星星系群的性质.平均而言，在每个晕中，该模型预测了大约$20$内卫星星系，其中$5$的光度与经典卫星星系相当，这与观测中相应的数字形成了鲜明的对比。我们进一步研究了这些模型内卫星的生存能力，在存在一个中央恒星盘与一组理想的模拟。这些都是通过重新演化整个$\aqua$内卫星星系（121）的四分之一（30）来完成的，除了MW晕之外，还包括静态盘势。我们的发现是，额外的磁盘完全破坏了这些卫星的40个子星系，并在每个$\aqua$的$40\ \lkpc$内的$14$卫星星系的结果，在合理的观测结果。
2018-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diverse Stellar Haloes in Nearby Milky Way-Mass Disc Galaxies
我们已经研究了解决恒星星族在大银河系中心的距离沿短轴（从10 kpc到40和75 kpc之间），有限的长轴覆盖范围内，附近的六个高度倾斜的银河系质量盘星系使用HST数据的GHOSTS调查。我们选择红巨星支星来获得恒星晕密度分布。投影的短轴密度分布可以近似为幂律，投影斜率介于$-2$和$-3.7$之间，恒星晕质量的多样性为$1-6\times 10^{9}M_{\odot}$，或总星系恒星质量的$2-14\%$。由于子结构，光滑幂律拟合周围的典型固有散射是$0.05-0.1$ dex。通过比较短轴和长轴轮廓，我们推断出在$0.4-0.75$之间的$\sim 25$ kpc处的投影轴比$c/a$。GHOSTS的恒星晕是多种多样的，介于银河系和M31的（相当非典型的）晕所描绘的极端之间。我们发现恒星晕金属丰度和恒星晕质量之间有很强的相关性。我们比较我们的结果与宇宙学模型，发现我们的观测和吸积模型之间的良好协议，恒星晕的矮卫星的破坏形成。特别是，恒星晕金属丰度和质量之间的强观测相关性是自然再现。低分辨率的流体动力学模型具有不切实际的高恒星晕质量。目前的高分辨率流体动力学模型似乎预测恒星晕质量略高于观察到的，但合理的金属丰度，金属丰度梯度和密度分布。
2016-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Broken and unbroken: the Milky Way and M31 stellar haloes
我们使用Bullock & Johnston的模拟套件来研究L* 型星系恒星晕的密度分布。对银河系和M31恒星晕的观测显示了截然不同的结果：银河系有一个“破碎”的轮廓，密度在25 kpc以上下降得更快，而M31在100 kpc以下有一个平滑的轮廓，没有明显的断裂。仅由矮星系吸积而成的模拟恒星晕也表现出这种行为：一些晕有断裂，而另一些没有。在恒星晕轮廓中是否存在破裂可以与星系的吸积历史有关。我们发现，一个突破半径是密切相关的建立在远心恒星。我们将这些发现与观测结果相关联，并发现银河系密度分布的“断裂”可能与相对较早（约6-9 Gyr前）和大规模吸积事件有关。相比之下，M31的恒星晕轮廓没有破裂，这表明它的吸积卫星有着广泛的远心。因此，M31可能比银河系有更长的吸积历史。
2012-12-08 astro-ph.GA
The orbital PDF: the dynamical state of Milky Way sized haloes and the intrinsic uncertainty in the determination of their masses
利用真实的银河系大小的晕的宇宙学模拟，我们研究了它们的动力学状态和用动力学示踪剂的稳态模型推断它们的质量分布的准确性。我们使用一种新的方法，描述了相空间分布的稳态示踪剂人口在球势没有任何假设，关于他们的轨道分布。从水瓶座$Λ$ CDM N-体模拟的五个晕应用该方法，我们发现，暗物质粒子是一个准确的示踪剂，使晕质量和浓度参数恢复与$5\%$的准确性。假设NFW形式的电位分布在大多数情况下不会显著影响拟合，除了晕A，晕A的密度分布与NFW形式显著不同，导致动态拟合参数中的$30\%$偏差。暗物质示踪剂中子结构的存在只影响$\sim 1\%$的拟合。应用该方法模拟恒星晕产生的粒子标记技术，我们发现恒星比暗物质粒子更远离平衡，产生系统的偏差$\sim 20\%$推断的质量和浓度参数。从传统的分布函数拟合恒星获得的系统偏差的水平与我们的相当，而类似的适合DM示踪剂显着偏置，与我们的配合。与以前的研究一致，质量偏差在示踪剂半质量半径附近大大降低。
2015-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Subhalo abundance and satellite spatial distribution in Milky Way-Andromeda-like paired haloes
本研究通过千禧系列模拟发现类银河系-仙女座配对晕的子晕丰度比同条件孤立晕高5%-15%，但配对构型与卫星星系平面分布无关，提示研究银河系卫星问题需考虑配对构型对子晕丰度的影响。
2023-06-12 astro-ph.GA
Origin of strong magnetic fields in Milky-Way like galactic haloes
本文提出了一个预测星系晕内磁场强度增长率、绝对增长时间和饱和值的解析模型。分析结果进行了比较，银河晕形成的银河路一样的N体/ \textsc{Spmhd}代码\textsc{Gadget}的宇宙学MHD模拟。晕的质量为$\approx{}3\cdot{}10^{12}$ $M_{\odot}$，维里半径为$\approx{}$ 270 kpc。$Λ$ CDM宇宙学的模拟还包括辐射冷却、恒星形成、超新星反馈和非理想MHD的描述。一个原始的磁性种子场，强度从$10^{-10}$到$10^{-34}$ G，与细丝和原晕内的气体一起聚集。在那里，它在数亿年内被放大，直到与相应的湍流能量均分。湍流小尺度发电机作用使磁场强度增大。湍流是由引力坍缩和超新星反馈产生的。随后，一系列的晕合并导致冲击波和放大过程，在几十亿年内磁化周围的气体。起初，磁能在小尺度上增长，然后自组织到更大的尺度。磁场强度$\approx{}10^{-6}$ G在晕的中心达到，并在IGM中下降到$\approx{}10^{-9}$ G。通过对饱和度和增长率的分析，该模型能够很好地描述磁放大过程，并证实了模拟结果。
2012-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the assembly time of the stellar haloes of nearby Milky Way-mass galaxies through AGB populations
本研究利用AGB/RGB恒星比值约束近邻3个银河系质量星系的恒星晕形成历史，发现晕质量与年龄呈反相关，即质量越大的恒星晕组装越晚。
2023-08-22 astro-ph.GA
The ARTEMIS simulations: stellar haloes of Milky Way-mass galaxies
我们介绍了ARTEMIS模拟，一套新的42放大，高分辨率（重子粒子质量为~ 2 × 10^4 Msun/h），银河系质量的晕居住的星系的流体动力学模拟，模拟与鹰星系形成代码与重新校准的恒星反馈。在这项研究中，我们分析了恒星晕的结构，特别是质量密度，表面亮度，金属丰度，颜色和年龄径向配置文件，发现一般非常好的协议与最近的观测本地星系。恒星密度分布符合破幂定律，内斜率为~-3，外斜率为~ -4，破幂半径通常为~ 20-40 kpc。破裂半径通常标志着在原地形成和吸积驱动形成的晕之间的过渡。金属丰度、颜色和年龄剖面显示出温和的大规模梯度，特别是当球平均或沿主轴观察时。然而，沿着短轴，轮廓几乎是平坦的，与观察结果一致。总的来说，结构特性可以通过两个因素来理解：原位恒星占主导地位的内部区域，以及它们位于与盘对齐的空间扁平分布中。因此，需要对星系的长轴和短轴进行观测，以获得恒星晕的完整图像。
2020-08-12 astro-ph.GA
The central densities of Milky Way-mass galaxies in cold and self-interacting dark matter models
我们提出了一套重子宇宙放大模拟的自相互作用暗物质（SIDM）晕内的“反馈在现实环境”（FIRE）项目。这三个模拟的晕有$\sim 10^{12}\, \text{M}_\odot$在$z=0$维里质量，我们研究速度无关的自相互作用截面1和10 ${\rm cm^2 \, g^{-1}}$。我们研究了冷暗物质（CDM）和SIDM模型中的恒星形成率和母晕的暗物质密度剖面的形状。在SIDM晕中形成的星系在$z\leq1$有更高的恒星形成率，与CDM模拟相比，导致更多的大质量星系。虽然CDM和SIDM模拟都显示了不同形状的暗物质密度分布，但与CDM晕相比，SIDM晕可以在几个kpcs内达到更高和更陡峭的中心密度。我们确定了星系的半质量半径内的恒星的积累和中心暗物质密度的增长之间的相关性。在SIDM晕的热化过程中的一个致密的恒星组件的存在下，增强。因此，具有高度集中的重子轮廓的SIDM晕被预测为具有比CDM晕更高的中心暗物质密度。总的来说，SIDM晕比CDM晕更容易受到大量重子分布的影响。
2021-09-08 astro-ph.GA
The progenitor galaxies of stellar haloes as "failed" Milky Ways
本研究利用宇宙学模拟发现，LMC质量星系在z=2时的性质与其最终命运（成为银河系恒星晕或被摧毁）无关，唯一决定因素是距主星系的距离，暗示银河系老年恒星与恒星晕祖星系固有性质不可区分。
2023-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Varying primordial state fractions in exo- and endothermic SIDM simulations of Milky Way-mass haloes
本研究通过改变原初态比例，在银河系质量晕的SIDM模拟中研究非弹性散射影响，发现高初始激发态比例降低主晕质量、使晕更球形并减少卫星数量。
2024-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The effect of the deforming dark matter haloes of the Milky Way and the Large Magellanic Cloud on the Orphan-Chenab stream
最近的研究表明，大麦云云（LMC）对银河系的恒星晕和恒星流有着重要的影响。在这里，我们探讨如何变形的银河系和LMC的暗物质晕影响恒星流，以及这些影响是否是可观察的。特别是，我们专注于孤儿Chenab（OC）流，特别接近LMC，并跨越了银河系的晕的很大一部分。我们代表银河系-LMC系统使用基函数展开，捕捉它们的演变在$N$体模拟。我们提出了这个系统的属性，如每个星系的密度和力场的演变。OC流是在这种随时间变化的变形势中发展起来的，我们研究了银河系和LMC的各种时刻的影响。我们发现，模拟的OC流的强烈影响的变形的银河系和LMC，这种影响是远远大于目前的观测误差。特别是，银河系偶极子对流的影响最大，其次是LMC的四极子和LMC的四极子。探测到这些效应将证实一个关于无碰撞冷暗物质的关键预测，并将是对替代暗物质和替代引力模型的有力检验。
2022-11-10 astro-ph.GA
Emulating extended Lyman-alpha haloes around star-forming galaxies
本文构建仿真器模拟恒星形成星系周围延展莱曼α晕的表面亮度轮廓，揭示三种中性气体分布类型，并利用高斯过程回归高效预测，从观测中提取星系周介质物理信息。
2025-08-13 astro-ph.GA
Auriga Streams I: disrupting satellites surrounding Milky Way-mass haloes at multiple resolutions
本研究基于Auriga模拟，系统统计了银河系质量暗晕周围卫星的潮汐瓦解事件，发现多数卫星已损失大量恒星质量，恒星流普遍存在且受预处理影响，结果跨分辨率稳健，预示未来巡天将发现丰富潮汐结构。
2025-09-08 astro-ph.GA
Baryon-driven decontraction in Milky Way mass haloes
我们从EAGLE模拟的高分辨率版本中选取了一个银河系质量晕样本，研究了它们内部的暗物质（DM）含量以及重子是如何改变它们的含量的。与以往的研究一样，我们发现所有的质量晕中心的质量都比它们的DMO（dark matter）大，这是由于在银河系的聚集过程中重子的耗散坍缩。然而，我们确定了两个过程，可以减少星系演化过程中的中央晕质量。首先，活动星系核反馈引起的气体爆发会导致中心DM质量的显著减少。其次，恒星棒的形成及其与DM的相互作用可以引起晕的长期膨胀; DM通过这个过程从中心区域疏散的速率与平均棒强度有关，并且它作用的时间尺度决定了晕有多少去膨胀。虽然我们所研究的晕的内部区域仍然比$z = 0$上的DMO对应物更大，但它们的质量明显小于过去，也小于经典绝热收缩模型的预期质量。由于MW中心同时有一个超大质量黑洞和一个棒，它的晕收缩的程度是不确定的。这可能会影响直接和间接DM检测实验中MW晕的质量和预期信号的估计。
2022-02-01 astro-ph.GA
The weak connection between the stellar haloes and merger histories of Milky Way-mass galaxies
本研究基于EAGLE模拟分析银河系质量星系的恒星晕与并合历史的关联，发现恒星晕质量占比并非并合活动的可靠指标，低恒星晕占比的盘星系也可能拥有活跃并合历史。
2025-08-26 astro-ph.GA
Group Accretion in Milky Way-like Stellar Haloes
本文利用AURIGA模拟研究银河系恒星晕中群体吸积事件，发现大吸积事件物质轨道束缚更强、与伴星系动力学关联弱，并推断不同时期伴星系对太阳邻域和外晕的恒星贡献及动力学相干性。
2025-06-30 astro-ph.GA
Diffuse Light in Milky-Way like Haloes
本研究基于高分辨率宇宙学模拟与半解析模型，量化类银河系质量暗物质晕中弥散光的比例、来源及形成机制，发现晕集中度主导其产生效率。
2024-02-29 astro-ph.GA
NIHAO VII: Predictions for the galactic baryon budget in dwarf to Milky Way mass haloes
我们使用NIHAO星系形成模拟作出预测的重子预算在当今的星系范围从矮到银河系的质量。该样本由88个独立的高分辨率宇宙学放大模拟组成。NIHAO星系再现了观测星系的关键性质，如恒星质量与晕质量和冷气体与恒星质量的关系。因此，他们对重子预算做出了合理的预测。我们给出了在维里半径$R_{200}$内恒星、冷气体（$T<10^4$ K）、冷气体（$10^4 < T < 10^5$ K）、温热气体（$10^5 < T < 5\times10^6$ K）和热气体（T $> 5\times10^6$ K）的质量分数。与用暗晕质量和普适重子分数$f_{\rm b}\equiv Ω_{\rm b}/Ω_{\rm m}=0.15$预测的重子质量相比，我们发现所有的暗晕都缺少重子。丢失的质量已被重新定位超过2维里半径，冷气体占主导地位的日冕在低质量（M $_{200} < 3 \times 10^{11} M_\odot$），而温暖的热气体占主导地位的高质量（M $_{200} > 3 \times 10^{11} M_\odot$）。质量为$\sim 10^{10} M_\odot$的晕缺少重子的$\sim 90\%$。更大质量的晕（$\sim 10^{12} M_\odot$）保留了更高比例的重子，$\sim 30\%$缺失，与最近的观测估计一致。此外，这些质量更大的晕再现了所观察到的冷、温热和热气…
2017-01-12 astro-ph.GA
Hot gas haloes around disc galaxies: O VII column densities from galaxy formation simulations
盘状星系形成的数值模型预言了在现今的螺旋星系周围存在着扩展的热（T~10^6 K）气体晕。这些晕的X射线光度预计会随着星系质量的增加而强烈增加。然而，迄今为止，对它们的X射线发射的搜索还没有成功。我们计算的所有天空O VII柱密度分布的晕的三个银河系一样的盘星系，导致宇宙学高分辨率，N体/气体动力学模拟。我们进行计算，包括磁盘气体和没有它，所以磁盘的贡献列密度是量化的。据发现，估计为银河系的星系柱密度仅低于观测上限，使测试的热晕范例可能在观测范围内。
2010-07-23 astro-ph.GA
Action and energy clustering of stellar streams in deforming Milky Way dark matter haloes
本研究针对银河系暗物质晕因吸积大麦哲伦云发生非绝热形变的问题，通过时变模拟分析不同恒星流的作用量与能量聚类特性，发现能量聚类对长周期近交会恒星流的势场形变敏感度更低，为银河系质量分布约束提供新方向。
2024-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the stellar halo metallicity profile of Milky Way-like galaxies in the Auriga simulations
最近一项对附近类似银河系的星系晕的观测研究表明，目前只有一半（八分之四）的样本显示出强烈的负金属丰度（[Fe/H]）梯度。这与流体动力学模拟的预测不一致，在流体动力学模拟中，这种梯度无处不在。在这封信中，我们使用高分辨率的宇宙流体动力学模拟研究[Fe/H]分布的星系晕。我们发现，运动学选择的恒星晕，包括原位和吸积粒子，有一个扁圆[Fe/H]分布。球形[Fe/H]径向分布在100 kpc内显示出较强的负梯度，与以前的数值结果一致。然而，沿银盘短轴的投影中值[Fe/H]剖面，通常在观测中获得，显着平坦。在一个给定的半径的中值[Fe/H]值是大的球形轮廓比短轴轮廓多达0.4德克斯内50千秒差距。得到类似的结果，如果只吸积恒星的组成部分被认为是球形和短轴配置文件之间的差异，并不纯粹是由热盘星粒子原位形成的驱动。我们的研究强调了模型和观测晕[Fe/H]分布之间进行仔细比较的重要性。
2016-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Endothermic self-interacting dark matter in Milky Way-like dark matter haloes
本文提出包含近简并激发态的吸热自相互作用暗物质模型，通过模拟银河系大小晕发现，向上散射会增加主晕中心密度，但弹性和向下散射仍导致成核，且子晕数量较冷暗物质减少。
2024-05-28 astro-ph.GA hep-ph
Phat ELVIS: The inevitable effect of the Milky Way's disk on its dark matter subhaloes
我们介绍了ELVIS项目的扩展，以解释银河系对它的subhalo人口的影响。我们的模拟套件，Phat ELVIS，包括12个高分辨率的宇宙学暗物质-只有（DMO）的银河系大小的$Λ$ CDM~晕（$M_{\rm v} = 0.7-2 \times 10^{12} \,\mathrm{M}_\odot$）的变焦模拟，以及12个重新运行嵌入星系的潜力增长，以配合今天观察到的银河系盘和凸起。中央星系的潜力破坏subhalos的轨道与小pericenters在每个晕，无论星系质量比晕质量。这有几个重要的含义。1)大多数的$\mathtt{Disk}$运行没有subhaloes大于$V_{\rm max} = 4.5$ km s $^{-1}$内$20$ kpc和一个显着缺乏的子结构回去$\sim 8$陀螺仪，这表明当地的流加热信号从黑暗的子结构将是罕见的。2)由$\mathit{Gaia}$数据推导出的银河系卫星的近心分布与$\mathtt{Disk}$运行中的次晕近心分布非常相似，而DMO运行大大高估了近心小于20 kpc的星系。3)增强的破坏产生了与经典的“失踪卫星”问题相反的张力：为了解释银河系中已知的$30$ kpc范围内的超微弱星系，我们必须用$V_\mathrm{peak} \simeq 7$ km s $^{-1}$（$M \simeq 3 \times 10^{7} \,\…
2019-05-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar haloes of disc galaxies at z~1
利用哈勃空间望远镜在哈勃超深场获得的超深近红外成像，首次探测和探索了两个类银河星系在z~1处的星晕性质。我们发现，这些晕的结构特性（大小和形状）是类似的本地宇宙中发现的。然而，这些高z恒星晕比它们的本地对应物亮大约3个星等，并且呈现出更蓝的颜色（（g-r）<0.3等）。z~1星晕的恒星星族与年龄<1 Gyr的恒星族是相容的。这意味着这些晕中的恒星基本上是在1<z<2时形成的。这一结果与理论预测非常吻合，理论预测将大部分恒星晕的形成定位在这些早期时期。一个纯粹的被动进化的情况下，我们的高Z晕的恒星星族只是褪色，以匹配在本地宇宙中发现的恒星晕属性，是符合我们的数据。
2013-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
L-GALAXIES 2020: The formation and chemical evolution of stellar haloes in Milky Way Analogues and galaxy clusters
利用L-Galerkin 2020星系演化半解析模型，分析了（a）银河系南极（MWA）星系和（b）星系团周围恒星晕的形成和化学演化。观察到的恒星晕属性更好地再现时，假设一个逐渐剥离模型从卫星上去除冷气体和恒星，相比瞬时剥离模型。MWA恒星晕的恒星质量-金属丰度关系的斜率与在本宇宙中观测到的一致。这将L-Galaxies 2020与星系内部气体和恒星的金属丰度观测之间的良好一致性扩展到了星系外部。晕星的贡献平均只有$\sim{}0.1$ %的总环星系介质（CGM）富集的$z=0$在MWA，主要是由AGB星产生的碳喷射。大约四分之一的MWA有一个平均质量为$\sim{}2.3\times{}10^{9}M_{\odot}$的单一“重要祖先”，与盖亚土卫二的测量结果相似。对于星系团，L-Galaxy 2020与恒星晕质量分数的观测结果显示出良好的对应关系，但略微高估了恒星质量。假设恒星晕质量分布的Navarro-Frenk-White剖面提供了最好的一致性。平均而言，团内恒星成分（ICS）占团内中等（ICM）铁富集总量的5.4%，超过了最亮星系团（BCG）的贡献$z=0$。我们发现，考虑逐步剥离的卫星和现实的径向配置文件是至关重要的准确建模恒星晕形成的所有尺度上的半解析模型。
2021-11-24 astro-ph.GA
The little things matter: relating the abundance of ultrafaint satellites to the hosts' assembly history
超暗矮星系（$M_\star\lesssim10^{5-6}\,{\rm M}_\odot$）是星系形成早期阶段的遗迹。它们包含宇宙中最古老和最贫金属的恒星，可能在氢再电离时代之前形成。这些星系非常微弱，只能作为银河系的卫星被探测到。它们是如此之小，以至于在当前的宇宙流体力学模拟中几乎无法分辨。在这里，我们结合非常高分辨率的宇宙学$N$体模拟与半解析模型的星系形成研究人口和空间分布的超微弱卫星在银河系质量晕。我们发现，这些星系的丰度与主机晕的组装历史：在固定的质量，晕组装较早，平均包含更多的ultrafaint卫星今天比晕组装后。我们确定模拟的星系晕，经历了一个古老的盖亚-土卫二香肠和最近的LMC吸积事件，发现前者发生在33%的样本和后者在9%。只有3%的人经历了这两种事件，这些事件中的超微弱卫星特别丰富，大多数是在古代吸积事件中获得的。我们的模型预测，卫星的径向分布更集中在早期形成的晕。考虑到卫星与中央圆盘的潮汐相互作用，我们发现在整个径向范围内观测到的银河系卫星径向分布非常匹配。这一协议主要是由于我们的模型跟踪“孤儿”星系后，他们的subhaloes低于模拟的分辨率限制的能力。
2019-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Halo Mass and Assembly History Exposed in the Faint Outskirts: the Stellar and Dark Matter Haloes of Illustris Galaxies
我们使用Illustris模拟来深入了解围绕星系的外部低表面亮度区域的建立。我们的特点是恒星晕的对数斜率的球形平均恒星密度分布，alphaSTARS在z=0，我们与这些斜率的基本暗物质（DM）晕，他们的中央星系，和他们的组装历史的属性。我们分析了大约5,000个星系的样本，每个星系的粒子数超过5x10^4，并且跨越了各种形态和晕质量（3x10^11 < Mvir < 10^14 Msun）。我们发现恒星晕斜率和总晕质量之间有一个很强的趋势，质量较大的天体比质量较小的天体具有较浅的恒星晕（在所研究的质量范围内，-5.5 \pm 0.5 < alphaSTARS <-3.5 \pm 0.2）。在固定的晕质量，我们表明，盘状，蓝色，年轻，更大的星系所包围的显着陡峭的恒星晕比椭圆形，红色，老年人，质量较低的星系。总的来说，恒星密度剖面下降更陡峭的基础DM，并没有明确的趋势之间的恒星斜率和DM晕浓度。然而，最近形成的DM晕，或从坠落的卫星吸积较大比例的恒星质量，表现出较浅的恒星晕比他们的老类似物具有类似的质量，由达Delta（alphaSTARS）~ 0.5-0.7。我们的研究结果，结合最近对M31和银河系截然不同的恒星幂律指数的测量，似乎有利于一个大质量的M31，以及一个在过去10个Gyrs中比它的同伴更安静的吸积历史的银河系。
2014-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Scatter in the Stellar Mass--Halo Mass Relation for Haloes Less Massive than the Milky Way
大多数星系的主机的质量，看不见的暗物质晕，但很少有人知道的恒星质量的散射-晕质量关系的星系与主机晕质量$M_{h}\le 10^{11}M_{\odot}$。使用基于暗物质模拟的模拟星表，我们发现两个可观察到的签名对恒星质量-晕质量关系中的散射敏感，即使在这些质量尺度下;即，条件恒星质量函数和速度分布函数的邻近星系。我们计算了斯隆数字巡天（SDSS）中恒星质量为$M_{\ast} > 10^9 M_{\odot}$，红移为0.01 $< z <$ 0.307的179,373个星系的这些观测值。然后，我们比较模拟观测产生的$\textit{Bolshoi-Planck}$暗物质模拟恒星质量晕质量散射范围从0到0.6德克斯。观察到的结果与模拟结果的大多数值的分散（$<$ 0.6 dex）是一致的，SDSS统计不足以提供坚定的约束。然而，如果应用于更大的数据集，特别是预期的暗能量光谱仪器明亮星系调查，这种方法可以提供更严格的限制恒星质量-晕质量散射在未来。限制散射的值可能对星系形成和演化有重要意义。
2019-07-19 astro-ph.GA
Alignments between galaxies, satellite systems and haloes
银河系和仙女座星系卫星群的空间分布令人困惑，因为它们几乎垂直于它们中央星系的圆盘。为了了解这种配置的起源，我们研究了中央星系，卫星系统和暗物质晕在最大的“进化和组装的银河系及其环境”（EAGLE）模拟的对齐。我们发现，中心体及其卫星系统往往与其晕很好地对准，在这两种情况下，中位数未对准角均为$33^{\circ}$。虽然中心更好地与内部$10$ kpc晕对齐，卫星系统更好地与整个晕对齐，表明卫星优先跟踪外晕。中心-卫星对准是弱的（中值失准角为$52^{\circ}$），我们发现在$20\%$周围的系统具有大于$78^{\circ}$的失准角，这是银河系的值。中心-卫星排列是两个成分倾向于与暗物质晕排列的结果。因此，当中心平行于卫星系统时，它也倾向于平行于晕。相比之下，如果中心垂直于卫星系统，就像银河系和仙女座星系那样，那么中心-晕排列就弱得多。色散主导的（球状）中心有一个更强的对齐与他们的晕和他们的卫星比旋转主导的（磁盘）中心。我们还发现，光环、中央星系和卫星系统往往与周围大规模物质分布一致，其中光环是三者中排列得更好的。
2016-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Payne4GAIN: NLTE Corrections for Red Giants in Milky Way Mapper using H-Band Neural Network Emulators
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Joint Institute for Nuclear Astrophysics（联合核天体物理研究所）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Heidelberg University（海德堡大学）；University of Florida（佛罗里达大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理中心）；Monash University（蒙纳士大学）；University of Colorado（科罗拉多大学）；Universidad Bernardo O’Higgins（贝尔纳多·奥希金斯大学）
研究针对银河系绘图仪中红巨星，利用预先计算的偏离系数网格生成NLTE光谱，训练神经网络模拟器拟合APOGEE光谱，得出铝、锰和钛有较强NLTE效应，提供了相关拟合结果目录及校正丰度。
2026-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic stellar haloes in the CDM model
我们提出了六个模拟星系恒星晕的吸积矮星系在一个完全的宇宙学设置的潮汐破裂形成。我们的模型是基于宝瓶座项目，一套高分辨率的N体模拟个人暗物质晕。我们标记的粒子在这些模拟与恒星星族的Galform半解析模型预测的子集。我们的方法自洽地跟踪动力学演化和中断的卫星从高红移。幸存卫星的光度函数和结构特性与观测结果吻合良好，表明这种技术是适当的。我们发现吸积恒星晕是由少于5个重要的祖先星在1<z<7之间聚集而成的。这些祖先是古老的，富含金属的卫星，其恒星质量与最明亮的银河系矮球体相似。与以前的恒星晕模拟相反，我们发现这些主要贡献者中有几个作为自约束系统存活到今天。这些重要的祖先的数量和它们的下落时间都是固有的随机性。这导致了我们的恒星晕之间的巨大差异，这放大了它们的黑暗晕宿主形成历史之间的微小差异。恒星晕的质量和密度/表面亮度分布与银河系和M31的预期一致。每个晕都有复杂的结构，由混合良好的成分、潮汐流、贝壳和其他子成分组成。这种结构是不充分的光滑模型描述。我们找到一个吸积厚盘的例子。晕星和幸存的卫星之间年龄和金属丰度的对比与最近的观测结果基本一致。[摘要]
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
A mass-dependent density profile for dark matter haloes including the influence of galaxy formation
我们引入了一个质量依赖的密度剖面来描述星系内暗物质的分布，它考虑了暗物质对重子过程的响应与恒星-晕质量的依赖关系。这项研究是基于对从矮星系到银河系质量的流体动力学模拟星系的分析，这些星系来自MaGICC项目，已被证明与广泛的磁盘缩放关系相匹配。我们发现，一个通用的双幂律密度分布的最佳拟合参数变化的系统方式，取决于每个星系的恒星晕质量比。因此，数量Mstar/Mhalo约束了暗物质密度的内（$γ$）和外（$β$）斜率，以及斜率（$α$）之间过渡的锐度，从而将模型的自由参数的数量减少到两个。由于恒星质量和晕质量之间的紧密关系，这两个量中的任何一个都足以描述包括重子效应在内的暗物质晕轮廓。在流体动力学模拟中的晕的浓度是一致的N体的期望到银河系质量的星系，在质量的晕成为两倍的浓度相比，纯暗物质运行。这种依赖于质量的密度分布可以直接应用于观测星系的自转曲线数据和半解析的星系形成模型，这是对通常使用的NFW分布的一个显著改进。
2014-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of failed subhaloes and the common mass scale of the Milky Way satellite galaxies
我们研究了在高分辨率流体动力学模拟中形成的类银河星系的卫星星系的形成历史和现今结构。模拟的卫星在光度上跨越了近4个数量级，但在其内部600 pc范围内具有非常相似的质量，约为3 10^7 M_solar，几乎没有散射。这一结果与最近的测量矮球状星系（dSphs）在银河系中的Strigari等人。在我们的模拟中，一个首选的质量尺度自然产生的气体的早期再电离的影响。这对可以冷却气体和制造恒星的晕的圆速度施加了约12 km/s的急剧阈值。目前，拥有与经典银河系矮星一样明亮的卫星（L_V > 2.6 × 10^5 L_solar）的subhalo通常已经发展到具有$> 20 km/s的圆速度。然而，今天有类似的圆速度的subhaloes，然而，在再电离时低于阈值，因此保持黑暗。当晕被吸积到主要的星系祖先中时，在阈值以上的晕中的恒星形成被截断。因此，今天矮卫星的许多性质，如光度和恒星形成率，都是由它们的吸积时间决定的。
2009-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of In Situ Stellar Haloes in Milky Way-Mass Galaxies
我们研究恒星晕的形成在三个银河系质量的星系使用宇宙学的平滑粒子流体动力学模拟，专注于在原地形成的晕星的子集，而不是那些从卫星吸积。在我们的模拟中，原位恒星在恒星晕中占主导地位，达到20 kpc，占其总质量的30- 40%。我们根据它们的起源将原地晕星分为三个简单的，物理上不同的类别：从主星系盘散射的恒星（“加热盘”），从气体顺利地吸积到晕上形成的恒星（“平滑”气体）和从下落的卫星剥离的气体流中形成的恒星（“剥离”气体）。我们发现，大多数属于剥离气类别。那些起源于盘外的平滑气体往往形成于同一时间和地点的剥离气体人口，这表明他们的形成是与相同的富含气体的吸积事件。分散盘星的贡献在整体上可以忽略不计，但在太阳附近是重要的，在那里，大约90%的偏心轨道上的恒星曾经属于盘星。然而，在这一地区晕和厚盘之间的区别是非常模糊的。目前，不同成分的化学和运动学性质非常相似，但在我们的研究中，三个星系之间的原位晕的全球性质有很大不同。在我们的模拟中，结构的层次性积累不仅是吸积恒星晕的驱动力，而且也是原位形成的晕星的驱动力。
2015-10-04 astro-ph.GA
The Milky Way system in LCDM cosmological simulations
我们应用半解析的星系形成模型对两个高分辨率的宇宙学N体模型进行了模拟，以研究银河系的类似物。我们选择这些根据观察到的银河系的性质，而不是晕质量在大多数以前的工作。对于恒星质量为（5--7）x 10 d10 Msun的盘状中央星系，主晕质量的中位数为1.4 x 10 d12 Msun，1 σ色散范围为[0.86，3.1] x 10 d12 Msun，与银河系晕质量的动力学测量结果一致。对于任何给定的晕质量，拥有银河系的可能性都很低，在质量约为10 d12 Msun的晕中，最大可能性约为20%。该模型再现了银河系亮卫星（MV < -9）的V波段光度函数和径向轮廓。星系形成在低质量的晕被发现是高度随机的，导致在一个非常大的分散之间的关系MV（或恒星质量）的卫星和深度的晕下的位井，他们住，作为测量的最大旋转曲线，Vmax。我们的结论是，“太大而不能倒”的问题是在N体模拟中根据晕下特性选择卫星的人为因素：在10%的情况下，我们发现三个或更少的最亮（或最大质量）卫星的Vmax > 30 km/s。我们的模型预测，大约有一半的暗物质subhaloes与Vmax > 20公里/秒的主机卫星比MV = -9昏暗，因此可能是从现有的调查失踪。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of stellar feedback on the structure, size and morphology of galaxies in Milky Way size dark matter haloes
我们使用宇宙学放大模拟银河系（MW）大小的晕中的星系形成，从相同的初始条件开始，研究星系的大小，重子分数，形态和角动量的演化与不同参数的恒星形成-反馈循环。我们的基准模型具有很高的本地恒星形成效率，这导致有效的反馈，产生一个现实的晚型星系，匹配的晚型星系的基本属性的演变：恒星质量，磁盘大小，形态为主的运动学冷盘，恒星和气体表面密度分布，和特定的角动量。我们认为，反馈的作用是双重的：（1）低角动量气体的去除和（2）保持一个较低的盘-晕质量分数，抑制磁盘不稳定性，导致角动量重新分配和重子的中心浓度。然而，我们的模型具有低的局部恒星形成效率，但每颗超新星的能量输入很大，选择产生一个与我们的基准模型具有类似恒星形成历史的星系，导致一个高度不规则星系，没有运动学冷分量，过度扩展的恒星分布和低角动量。这表明，只有当反馈被允许成为有力的通过本地有效的恒星形成在稠密的冷气体，由此产生的星系大小，气体/恒星表面密度分布和恒星盘角动量同意与观察到的$z=0$星系。
2015-09-02 astro-ph.GA
Dark matter annihilation radiation in hydrodynamic simulations of Milky Way haloes
我们得到的预测冷暗物质湮灭辐射的性质使用高分辨率的流体动力学放大宇宙学模拟银河系类星系（APOSTLE项目）进行的一部分，“演化和组装的银河系及其环境”（EAGLE）计划。模拟中的星系晕与暗物质探测研究中经常使用的“标准晕模型”中假设的星系晕具有显着不同的性质。星系的形成导致了暗物质晕的收缩，其密度分布在$r\approx1.5$ kpc和$r\approx10$ kpc之间形成了比Navarro-Frenk-White（NFW）分布更陡的斜率。在较小的半径（$r\lesssim1.5$ kpc）下，晕的斜率比NFW更平坦。这个意想不到的功能可能是特定于我们的特定选择的次网格物理模型，但尽管如此，暗物质密度分布在30%内同意的质量分辨率增加了150倍。晕的内部区域几乎是完美的球形（轴比$b/a > 0.97$在$r=1$千秒差距内），恒星分布中心和暗晕中心之间的偏移量不超过45千秒差距。预测的暗物质湮灭辐射信号的形态与银河系大纬度地区的$γ$射线观测（$b\gtrsim3^\circ$）基本一致。在较小的角度下，我们四个星系中的一个星系的推断信号与观察到的信号相似，但其他三个星系的信号明显较弱。
2015-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Global structure and kinematics of stellar haloes in cosmological hydrodynamic simulations
我们使用银河系-星系际介质相互作用计算（GIMIC）的宇宙流体动力学模拟套件，研究银河系质量盘星系的恒星球状体的全球结构和运动学。Font等人最近证明，这些模拟能够成功地再现银河系和M31球状体的卫星光度函数以及金属丰度和表面亮度轮廓。模拟成功的一个关键是来自原位形成的恒星对球体的重大贡献。虽然外晕主要由吸积恒星组成，但在星系的主要祖先中形成的恒星在r < ~30 kpc时占主导地位。在目前的研究中，我们表明，这一组成部分主要是在原光盘在高红移，随后从光盘释放的动态加热与质量吸积。作为其起源的结果，球体的原位组件具有不同的运动学（即相对于盘的净旋转），而不是从卫星的破坏中构建的球体组件。此外，原位组分具有平坦的分布，这部分是由于其旋转。我们比较了本地星系的形状和运动学的测量，包括银河系和M31，以及更遥远星系的叠加观测。我们发现模拟的盘状星系有正确形状的球状体（在半径< ~30 kpc时，中位轴比为~0.6的扁圆形，但注意到这个数量有显著的系统间散射），并且运动学显示出两个分量的证据（由于原位与吸积），正如观察到的那样。因此，我们的研究结果增加了相当大的重量的重要性，耗散过程中形成的恒星晕和“双恒星晕”的概念。
2011-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Orbital Ellipticity of Satellite Galaxies and the Mass of the Milky Way
我们使用模拟银河系大小的暗物质晕从宝瓶座项目调查的轨道可能的子结构晕，根据半解析星系形成模型，主机发光的卫星。这些倾向于填充最大质量的subhaloes和更多的径向轨道比大多数的subhaloes内的晕维里半径内发现。这种（温和的）运动学偏差的一个原因是，许多低质量的subhaloes的远心点超过了主宿主的维里半径;因此，它们被排除在维里边界内确定的subhaloes样本之外，减少了径向轨道上的subhaloes数量。另外两个因素之间的黑暗和明亮的subhaloes的轨道形状的差异是他们的动力学演化后，陷入，这影响更显着的低质量（黑暗）subhaloes，和一个弱的依赖性的椭圆率的红移的第一次陷入。发光卫星的椭圆率分布几乎没有晕-晕散射，因此可以与银河系卫星的椭圆率分布进行比较。由于后者敏感地依赖于银河系的总质量，我们可以使用卫星椭圆率的预测分布来限制这个重要参数。利用最新的位置和速度的估计，从文献汇编，我们发现，最有可能的银河系质量位于范围$6 \times 10^{11} M_{\odot} < M_{200} < 3.1 \times 10^{12} M_{\odot}$，与最佳拟合值$M_{200} = 1.1 \times 10^{12} M_{\odot}$。这个值与基于动力示踪剂或时间参数的银河系质量估计一致。
2013-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Giant cold satellites from low-concentration haloes
银河系环形山II和Antlia II的矮卫星星系由于其大尺寸和低速色散，具有不寻常的低动力学质量密度。以前的工作未能确定$Λ$ CDM框架内的形成方案，并调用核心暗物质晕，潮汐处理。我表明，潮汐演化的$Λ$ CDM NFW晕是丰富的比以前认识到：潮汐加热导致的最内层地区的晕，达不到的质量浓度关系显着扩大，导致形成巨大的，运动学上冷的卫星，如火山口II和Antlia II。此外，当卫星到达远心点时，潮汐外的物质会导致更膨胀的外观。当存在时，就像较大的Antlia II一样，由于其稍微热的运动学和视线速度梯度，可以识别名义上未结合的材料。与其他形成的假设相反，陨石坑II和Antlia II可能经历了非常小的质量损失，事实上，正如它们所观察到的金属丰度所暗示的那样。如果它确实是NGC 1052的卫星，那么低浓度晕的潮汐演化可能同样导致了NGC 1052-DF 2的形成。
2019-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The PARADIGM project II: The lifetimes and quenching of satellites in Milky Way-mass haloes
PARADIGM项目II研究银河质量暗物质晕中卫星的寿命和淬灭，发现VINTERGATAN和IllustrisTNG模型在卫星破坏和淬灭方面有相似趋势，但VINTERGATAN在低质量卫星淬灭方面表现更显著。
2025-10-29 astro-ph.GA
The accreted stellar haloes of Milky Way-mass galaxies as a probe of the nature of the dark matter
本研究利用基于EAGLE模型的宇宙流体动力学模拟，对比冷、温、自相互作用暗物质模型下银河系质量星系的并合恒星晕性质，发现恒星晕相空间结构可作为区分暗物质模型的探针。
2025-09-02 astro-ph.GA
The DORCHA suite: nature, nurture, and the phase space distribution of the Milky Way's high redshift progenitors today
Facultad de Físicas, Multidisciplinary Unit for Energy Science, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学物理学院能源科学多学科单元）；School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)（ARC三维全天体物理学卓越中心（ASTRO 3D））；Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University（澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院）
通过DORCHA模拟研究银河系早期恒星遗迹的现代相空间分布，发现其高度集中于银河系核心区域，具有陡峭密度剖面和低速度分散，为银河考古观测提供物理基础。
2026-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminosity function and radial distribution of Milky Way Satellites in a LCDM Universe
利用数值N体技术和三种不同的半解析模型（SAMs）星系形成程序，研究了基于冷暗物质的星系形成模型中预测的银河系大小晕中卫星星系的光度函数和径向分布。我们从四个银河系大小的DM晕的非常高分辨率的无耗散模拟中提取合并树，并将其用作半解析模型的共同输入。我们提出了一个详细的比较，我们的预测与观测数据最近获得的银河系卫星光度函数（LF）。我们发现，具有相当标准天体物理成分的半解析模型能够再现观测到的亮度函数，其亮度可达6个数量级，低至M_V=-2。我们还进行了比较与实际观测到的卫星数量作为光度的函数，通过应用SDSS调查的选择标准，我们的模拟，而不是纠正观测的不完整性。使用这种方法，我们再次找到很好的协议的亮度和径向分布的MW卫星。我们调查的物理过程中，我们的模型是负责塑造预测的卫星LF，并发现潮汐破坏，抑制气体的光电离背景，和超新星反馈都作出了重要贡献。我们的结论是，银河系卫星的数量和光度可以自然占内（λ）冷暗物质范式，这应该不再被认为是一个问题。
2009-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-metallicity stellar halo populations as tracers of dark matter haloes
我们分析了在$Λ$ -冷暗物质方案中模拟的八个银河系质量星系中的恒星晕种群的密度分布。我们发现，吸积星可以很好地拟合Einasto配置文件，以及根据金属丰度定义的任何子样本。我们检测到一个明确的相关性之间的Einasto拟合参数的低金属丰度恒星星族和那些的暗物质晕。恒星与[Fe/H] $<-3$的相关性使我们能够预测$\sim 10 $ %的残差内的暗物质配置文件的形状，如果原位恒星的贡献仍然很小。使用Einasto参数估计的银河系的恒星晕，并假设后者形成的吸积低质量卫星的显着贡献，我们的模拟预测$α\sim 0.15 $和$r_2 \sim 15$ kpc的暗物质配置文件。这些值，结合观测到的估计当地的暗物质密度，产生一个封闭的暗物质质量在$\sim 8$ kpc的范围内$3.9 - 6.7 \times 10^{10}$ M $_{\odot}$，与最近的观测结果一致。这些发现表明，低金属丰度恒星晕可以存储有关DM晕的信息。即将到来的观察将有助于我们进一步约束我们的模型和预测。
2014-07-22 astro-ph.GA
Small-scale stellar haloes: detecting low surface brightness features in the outskirts of Milky Way dwarf satellites
本文提出一种基于Gaia空间、颜色-星等和自行数据的更新算法，用于识别银河系矮星系外围成员星，并在约60个卫星中发现9个矮星系存在低密度外部轮廓，为矮星系恒星晕或潮汐流研究提供新证据。
2023-12-05 astro-ph.GA
How low does it go? Too few Galactic satellites with standard reionization quenching
星系形成理论的一个标准预测是，电离背景抑制了星系形成的晕，其峰值圆速度小于Vpeak ~ 20 km/s，使大多数低于这个尺度的晕完全黑暗。我们使用一套宇宙学变焦模拟银河系的晕，包括中央银河系盘星系的潜力，调查subhaloes和ultrafeak星系之间的关系。我们发现，在银河系50 kpc范围内，Vpeak > 20 km/s的次晕太少了，无法解释今天在该体积内已知的超暗星系的数量。为了与观测到的计数相匹配，我们必须用超暗矮星填充Vpeak ~ 6 km/s的次晕。所需的晕具有低至1，500 K的峰值维里温度，远低于10^4 K的原子氢冷却极限。考虑到大麦云贡献50 kpc范围内的几颗卫星的可能性，这一阈值可能会提高到10 km/s（4，000 K），但仍低于原子冷却极限，且远低于名义再电离阈值。
2018-08-10 astro-ph.GA
Shaken and Stirred: The Milky Way's Dark Substructures
嵌入较大暗物质晕内的低质量子结构的预测丰度和性质在不同的暗物质模型中有很大不同。由于太小而不能容纳星系本身，这些暗晕仍然可以通过引力透镜，或者通过银河系球状星团流和恒星盘的扰动来检测。在这里，我们使用Apostle宇宙学模拟来预测LCDM中质量为~ 10^12太阳质量的晕中质量为10^6.5-10^8.5太阳质量的亚晕的丰度以及空间和速度分布。虽然这些暗晕本身没有重子，但我们发现重子效应是重要的。相比相应的暗物质只模拟，重子从subhaloes的损失和更强的潮汐中断由于重子的存在附近的中心的主晕，减少subhaloes的数量约1/4至1/2，独立于subhalo质量，但越来越多的主机晕中心。我们还发现，subhaloes有非麦克斯韦轨道速度分布，与中央上升的速度各向异性和积极的速度偏差，减少了低速subhaloes的数量，特别是在晕中心附近。我们参数化的预测人口的subhaloes的质量，galactocentric距离，和速度。我们讨论了我们的研究结果的影响，探测暗物质子结构的前景和可能的推断暗物质的性质。
2016-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The masses and metallicities of stellar haloes reflect galactic merger histories
有越来越多的观测和理论证据表明，对于具有银河系恒星质量的星系，金属丰度和恒星晕质量之间存在相关性。使用的插图宇宙流体动力学模拟，我们发现，这种关系的出现，因为一个单一的大规模的大规模祖贡献的大部分质量的吸积恒星组件，以及设置其金属丰度。此外，在Illustris模拟中，这种关系在中央星系的吸积恒星质量中延伸了3个数量级。我们发现，对于银河系般的质量星系，吸积金属丰度在一个固定的吸积恒星质量的分散编码的信息占主导地位的吸积祖恒星质量，而径向密度和金属丰度梯度的吸积恒星组件编码的信息占主导地位的祖吸积的时间。我们证明，对于银河系般的质量星系，Illustris模拟预测，总吸积恒星成分的金属丰度和恒星质量可以重建从沿短轴边缘盘星系的恒星晕的孔径测量。这些相关性突出了恒星晕观测研究的潜力，以量化我们对星系生长历史中最主要事件的理解。我们探索我们的模型的影响，我们的银河系，M31和NGC 5128的吸积历史的理解。特别是，一个相对较晚的大规模吸积有利于M31，此外，我们提供了第一个估计的吸积恒星质量的NGC 5128。
2017-11-27 astro-ph.GA
On the nature of the Milky Way satellites
我们结合了一系列的高分辨率模拟与半解析星系形成模型，遵循类似银河系及其卫星的系统的演变。半解析模型是基于千年模拟开发的，并成功地再现了大尺度星系的属性，以及银河系的属性。在这个模型中，我们能够通过防止Vvir < 16.7 km/s（即原子氢冷却极限）的晕冷却并包括宇宙再电离的影响来重现银河系周围卫星的光度函数。我们的模型卫星的物理特性（例如平均金属丰度、年龄、半光半径和质光比）与最新的观测测量结果非常一致。我们没有发现强烈的依赖于超新星反馈的具体实施，但一个计划，这是更有效的嵌入在较小的晕，即浅势阱的星系，给出了更好的协议与超微弱的卫星的属性。我们的模型预测，最明亮的卫星与最大质量的subhaloes，吸积后（z $\lta$ 1），并延长了恒星形成的历史，只有1%的恒星的再电离结束。另一方面，最暗的卫星在早期就被吸积，主要由年龄> 10 Gyr的恒星组成，其中一些在再电离完成之前形成了大部分恒星。与经典MW卫星的亮度相媲美的对象与暗物质subhaloes与峰值圆速度$\gta$ 10公里/秒，在协议的最新限制。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
A tale of two populations: surviving and destroyed dwarf galaxies and the build up of the Milky Way's stellar halo
我们使用磁流体动力学模拟的银河系质量晕御夫座项目研究生存和破坏的矮星系，这些晕在宇宙时间内吸积的属性。我们发现，在各种御夫座晕中，幸存的和被摧毁的矮星在坠落时的组合光度函数是相似的，并且由被摧毁的矮星主导。然而，它对坠落时间有很强的依赖性：被摧毁的矮星通常有早期的坠落时间，$t_{infall}<6$ Gyr，而大多数在$t_{infall}>10$ Gyr吸积的矮星都存活到了今天。由于它们的坠落时间较晚，今天幸存的卫星在坠落时的金属岩含量高于其被摧毁的类似坠落质量的卫星;这种差异对于今天卫星的金属岩来说更加明显，其中许多卫星在坠落后继续形成恒星。与以前的工作一致，我们发现，少数相对大规模的破坏矮星系主导的恒星晕的质量。然而，有一个显着的径向依赖性：虽然90%的质量在内部区域（$<\,20\,$ kpc）的贡献，平均而言，只有3个大规模的祖细胞，外部区域（$>\,100\,$ kpc）通常有$\sim8$的主要祖细胞相对较低的质量。最后，我们表明，一些大规模的祖先占主导地位的吸积星的金属丰度分布，即使在金属穷人结束。与文献中常见的假设相反，质量为$M_{*}<10^7 \, M_{\odot}$的矮星系在$50\,$ kpc内的吸积贫金属恒星（[Fe/H] $<\,-3$）中所占比例不到10%。
2020-10-07 astro-ph.GA
The edge of galaxy formation III: The effects of warm dark matter on Milky Way satellites and field dwarfs
在本系列的第三篇论文中，我们研究了粒子质量为$m_\mathrm{WDM}=3\,\mathrm{keV}$的暖暗物质对宇宙中最小星系的影响。我们提出了一个样本的21个流体动力学宇宙学模拟的矮星系和20个模拟的卫星-宿主星系的相互作用，我们都在冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）的情况下进行。在WDM模拟中，我们观察到一个更高的临界质量的恒星形成的开始。在WDM中，结构生长被延迟，因此WDM晕的恒星星族比CDM晕平均年轻两个陀螺。然而，尽管这种延迟的恒星形成，CDM和WDM星系都能够再现观测到的速度色散，恒星质量，大小和金属丰度的标度关系在$z=0$。WDM卫星晕在银河系质量主机更容易受到潮汐剥离，由于其浓度较低，但他们的星系甚至可以生存更长的时间比CDM同行，如果他们生活在一个暗物质晕与陡峭的中央斜坡。与我们以前的CDM卫星研究一致，我们观察到WDM卫星的中央暗物质密度斜率由于剥离而变陡。CDM和WDM之间卫星星系平均恒星年龄的差异，可以在未来用于解开这两个模型。
2019-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
