Warm Dark Haloes Accretion Histories and their Gravitational Signatures
我们研究团簇在温暖的暗物质（WDM）模型的热产生的暗物质粒子$0.5$千电子伏的质量。我们发现，尽管集群在WDM宇宙学具有类似的密度分布，其冷暗物质（CDM）的同行，内部属性，如数量的子结构，显示出显着的差异。该结果是令人惊讶的，因为簇的质量尺度比结构形成被抑制的质量尺度大{ \em一千倍}。WDM集群通过平滑吸积获得更多的质量，并且包含比CDM兄弟更少的子结构。更高的平滑质量吸积导致物理上更扩展和更低密度的次晕。这些细微的差异可以通过强引力透镜来探测。我们发现，出乎意料的是，WDM集群有{ \em更高}的透镜效率比那些在CDM宇宙学，相反的天真的期望，WDM集群应该是效率较低，由于它们包含的子结构少。尽管密度较低，但较大的WDM子晕更有可能比CDM子晕具有更大的透镜截面。此外，WDM子晕通常位于更大的距离，这径向拉伸了与强引力透镜相关的临界线，导致在$\sim2σ$水平上具有大径向横截面的集群数量过多。尽管单个簇的透镜轮廓随视线而显著变化，但基于$\gtrsim100$簇的样本的径向弧分布可能被证明是WDM存在的关键测试。
2014-06-13 astro-ph.CO
Free streaming of warm wave dark matter in modified expansion histories
本研究利用莱曼-α森林观测约束超轻波暗物质参数空间，并评估三种修正膨胀历史对其自由流效应的影响。
2025-06-20 astro-ph.CO hep-ph
The structures and total (minor + major) merger histories of massive galaxies up to z = 3 in the HST GOODS NICMOS Survey: A possible solution to the size evolution problem
本文研究了80个大质量（M * > 10^11 M sol）星系在高红移（z = 1.7 - 3）下的主星系（质量比> 1：4）和次星系（质量比> 1：100）的合并历史。我们利用极深和高分辨率的HST H波段成像从GOODS NICMOS调查（GNS），这对应于在探测的红移静止帧光波长。我们发现在高红移的大质量星系经常受到形态上的扰动，在z = 1.7 - 3时CAS推导的合并分数f_m = 0.23 +/- 0.05。我们发现密切的对方法之间的协议（30千秒差距的孔径）和CAS方法推导主要合并分数在所有的红移。我们推导了M * > 10^9 M sol星系的大质量星系的合并历史，发现合并历史与对数恒星质量和星等范围大致呈线性关系。我们测试我们的密切对方法，利用模拟星系目录从千年模拟。我们计算出从z = 3到现在，恒星质量敏感度阈值约为1：100时，合并的总次数为（4.5 +/- 2.9）/ <τ_m>（其中τ_m是Gyr中的合并时标，随质量变化）。这相当于在过去的11.5 Gyrs中，由于合并，平均质量增加了（3.4 +/- 2.2）x 10^11 M_sol。我们发现，这些星系观测到的大小演变可能主要是由这种合并。
2011-11-24 astro-ph.CO
Cutoff in the Lyman-$α$ forest power spectrum: warm IGM or warm dark matter?
我们重新分析了（Viel et al 2013）中考虑的高红移和高分辨率$α$森林光谱，试图限制暖暗物质粒子的性质。与以前的工作相比，我们考虑了更广泛的星系际介质的热历史。我们发现，无论是温暖的和冷的暗物质模型可以解释截断观察到的通量功率谱的高分辨率观测同样好。然而，这意味着非常不同的热历史和基本的再电离模型。我们讨论如何消除这种简并性。
2017-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Composite star formation histories of early-type galaxies from minor mergers: prospects for WFC3
通过数值模拟研究了邻近早型星系的恒星形成历史。理想化的流体动力学N体模拟与恒星形成处方被用来研究一个巨大的星系（主机）和一个质量较小的螺旋星系（卫星）合并的年龄和合并的祖先的金属丰度合理的假设之间的轻微合并过程。我们发现，恒星形成率的演变是延长了几个动力学的时间，并显示出对应于近心点通道的卫星的峰值。新形成的恒星主要位于卫星残骸的中心部分，而初始盘的较老恒星则沉积在较大半径的壳状结构中。在卫星最后一次坠落后，残骸中心部分的恒星形成可以持续几个陀螺，这取决于恒星形成的效率。虽然新恒星的质量分数很小，但我们发现在V和H波段，半质量半径与半光半径不同。此外，使用哈勃空间望远镜（HST）上的宽视场相机3（WFC 3）的特征滤波器在J，H，NUV，Hb和V波段合成的2D图像显示，在最后一次俯冲期间和之后，特别是在NUV波段，可以清楚地观察到由富含气体的小合并引起的残余恒星形成。对于（z<0.023）处的相互作用系统，在中等数量的轨道上（~2个轨道对应于~3600秒的典型暴露时间）。这表明WFC 3有可能解决这些子结构，描述过去可能的合并事件，并为早期星系的形成提供线索。
2010-05-31 astro-ph.CO
How cosmological merger histories shape the diversity of stellar haloes
我们引入并应用一种新的方法来探测星系恒星晕对宇宙学合并历史和星系形成物理之间相互作用的响应。我们执行暗物质，放大模拟两个银河系质量的主机和有针对性的，控制的变化，他们的宇宙历史使用遗传修饰技术。用半经验的粒子标记方法填充每个历史的恒星晕，然后进行受控研究，所有实例都收敛到相同的大尺度结构，动力学和恒星质量，以$z=0$作为参考。这些相关的合并方案单独产生的恒星晕质量分数（1.5德克斯）的扩展到所观察到的人口，与最大的分散实现增长后期（$z\leq1$）的主要合并，分散现有的恒星，创造大规模的，在原地占主导地位的恒星晕。在$z\sim2$增加最后一次大合并会将更多的吸积恒星带入内部区域，导致外围的散射较小，这些散射主要是由随后的小事件造成的。利用我们的半经验方法的灵活性，我们表明，恒星晕质量的多样性跨场景减少，允许浅斜率的恒星质量-晕质量关系的矮星系，而它仍然保守时，中央恒星诞生的热运动学在宇宙时间。因此，恒星晕的合并依赖多样性明显地响应于分别模拟中央星系和矮星系的假设，开辟了令人兴奋的前景，以约束恒星的形成和反馈，在不同的星系质量尺度与下一代的深，测光天文台。
2022-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Concentrations of Dark Haloes Emerge from Their Merger Histories
浓度参数是暗物质晕的一个关键特征，它方便地将晕的现代结构与其组装历史联系起来。使用“黑暗的天空”，一套宇宙学$N$体模拟，我们调查如何晕浓度随时间的演变，并出现从质量组装的历史。我们还探讨了浓度和组装历史之间的关系的分散的起源。我们发现晕浓度的演化有两种主要模式：（1）由于伪演化而导致的平滑增加;（2）对物理合并事件的强烈响应。合并事件引起持久的和实质性的变化晕结构，我们观察到的浓度参数的普遍响应。我们认为，合并事件是一个主要的贡献者在固定的晕质量和形成时间的晕浓度的不确定性。事实上，即使是通常被归类为具有静态形成历史的晕，也会经历多次较小的合并。这些轻微的合并驱动小偏离伪进化，这会导致浓度参数的波动，并导致浓度和组装历史之间的关系有效地不可约的分散。因此，当使用当前的晕浓度参数作为晕组装历史的代理时，应谨慎，特别是如果最近的合并历史是未知的。
2020-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal Merger Histories of Dark-Matter Haloes
我们研究合并历史的暗物质晕在一套N体模拟，跨越不同的宇宙学模型。模拟的情况包括最新的WMAP 5宇宙学和其他测试的情况下，基于Einstein-deSitter宇宙学与不同的功率谱。我们提供了一个强大的拟合函数的条件质量函数（CMF）的祖晕的一个给定的晕。这种拟合对于不同的宇宙学模型和不同的晕质量和红移都是有效的，并且比早期的估计有了显著的改进。基于这种拟合，我们发展了一种简单而精确的技术，用于将给定模拟晕的合并历史转换为不同质量、红移和宇宙学的晕。其他统计数据，如主要祖先的历史和合并率也被准确地转换。该方法可作为研究星系形成的有用工具。它对小时间步长下拟合的低精度不太敏感，因此可以取代更复杂的蒙特卡罗实现任务。作为一种替代方法，我们证实了Neistein和Dekel的早期发现，即主祖细胞遵循对数正态分布。合并树的这种性质使我们能够更好地捕捉它们的行为作为时间和后代质量的函数，但需要更广泛的模拟套件来评估对数正态参数对宇宙模型的依赖性。
2009-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Local reionizations histories with merger tree of HII regions
我们约束周围的祖先星系的再电离过程的初始阶段，如初始的HII区域的范围之前，其融合与紫外背景和其传播的持续时间。我们使用了一套再电离模拟不同的分辨率和电离源配方。由于HII区域的合并树，建立了HII区域属性的目录。我们绘制了当地的再电离历史作为时间的函数，并根据该地区的晕质量祖先的变化进行调查。然后，我们外推的晕质量内的区域从高z到z=0的z=0星系的再电离历史的预测。我们发现，HII区出现得越晚，在它看到全球紫外背景之前，它的相关寿命和体积就越小。HII区初始增长的持续时间和范围在很大程度上取决于内晕的质量，可以长达再电离时期的50%。我们发现，最大的质量是今天的晕，它出现的越早，其HII区的扩展和传播的持续时间越大。定量预测不同，取决于盒子的大小或源模型：小的模拟体积受HII区域和基于晕的源模型之间的邻近效应预测较小的区域和较慢的I-前膨胀比模型使用恒星粒子作为电离源。我们的研究结果表明，银河系型晕有一个最大的范围为1.1兆秒差距/小时的初始HII区，建立了自己在150-200 $\pm 20$万年。这与使用受约束的本地群模拟进行的预测一致。考虑到质量与本星系群（MW+M31）相当的晕，我们的结果表明，统计上它没有受到来自室女座星系团的外部锋的影响。
2014-06-23 astro-ph.CO
Building Merger Trees from Cosmological N-body Simulations
虽然相当数量的工作一直致力于增长蒙特卡洛合并树，类似于那些建立从N体模拟，相对较少的努力已经投入量化的警告，一个必然遇到的，当一个提取树直接从这样的模拟。为了扭转这种趋势，本文试图为读者提供一个全面的研究问题时，面临的这条路线。建立暗物质晕及其子晕的合并历史的第一步是在模拟产生的每个时间输出（快照）中识别这些结构。即使我们在本文中讨论了这样一个算法（称为AdaptaHOP）的特定实现，我们相信我们的结果不依赖于实现的确切细节，但扩展到大多数（如果不是所有）（子）结构查找。然后，我们强调不同的方式来建立合并的历史，从AdaptaHOP晕和subhaloes，对比他们的各种优点和缺点。我们发现，最好的方法（分）晕合并的历史是通过分析，来回识别和树的建设，而不是一个进行一个简单的顺序处理这两个步骤之间。这是植根于合并树的复杂性，必须描绘一个固有的动态过程中包含的部分时间信息的收集瞬时快照从N体模拟。
2009-10-05 astro-ph.CO
A consistent measure of the merger histories of massive galaxies using close-pair statistics I: Major mergers at $z < 3.5$
我们利用UKIDSS UDS、VIDEO/CFHT-LS、UltraVISTA/COSMOS和GAMA巡天组合而成的大样本$\sim 350,000$星系，在$0.005 < z < 3.5$上探测了大质量星系（$>10^{10}\ \mathrm{M}_\odot$）的主要合并历史。我们使用一种改编自Lopez-Sanjuan等人（2014）提出的方法，使用全光度红移概率分布，使用近对统计测量通量有限的恒星质量选择星系样本对$\textit{fractions}$。发现对分数弱演化为$\propto (1+z)^{0.8}$与恒星质量无关。随后，我们推导出主要合并$\textit{rates}$星系在$> 10^{10}\ \mathrm{M}_\odot$和在一个恒定的数密度$n > 10^{-4}$ Mpc $^{-3}$，并发现率比以前的作品小2-3倍，虽然这在很大程度上取决于假设的合并时间尺度和可能性的近对合并。在$z < 3.5$中，Galerkin经历了大约0.5次重大合并，在此过程中额外增加了1-4个$\times 10^{10}\ \mathrm{M}_\odot$。主要合并吸积率密度的$\sim 2 \times 10^{-4}$ $\mathrm{M}_\odot$ YR $^{-1}$ Mpc $^{-3}$被发现的数量密度选择的样品，表明直接祖先的本地大质…
2017-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sensitivity of dark matter haloes to their accretion histories
我们应用我们最近提出的“二次遗传修饰”的方法来产生和测试的影响，替代质量吸积历史的一个单一的$Λ$ CDM晕。该技术的目标是构建不同的形成历史，改变合并的整体贡献的固定的最终质量。这使得有针对性地研究星系和暗物质晕形成对质量吸积平滑度的敏感性成为可能。在这里，我们专注于两个暗物质晕，每个有四个不同的质量吸积历史。我们发现，这两个光环的浓度系统地减少，因为他们的合并历史变得更加顺利。这种因果趋势跟踪已知的相关性之间的形成时间和浓度参数在整个晕人口。在固定的形成时间，我们进一步建立晕浓度是敏感的合并发生的顺序。这种研究单个晕对其历史变化的反应的能力与基于扩展晕种群的紧急相关性的传统方法是高度互补的。
2019-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mass Function of Unprocessed Dark Matter Halos and Merger Tree Branching Rates
在星系形成的半解析模型中，一种常见的方法是构造质量取自晕质量函数的暗物质晕的合并历史的蒙特卡罗实现。无论是质量函数本身，并用于构建合并历史的合并率校准N体模拟。通常，“后溅”晕（那些曾经是较大晕内的次晕，但后来移动到晕外的晕）在晕质量函数和合并率（或等效的祖质量函数）中都被计算在内。这将导致在蒙特卡罗合并历史中的质量的双重计数，这将使结果相对于N体结果产生偏差。我们测量晕质量函数和合并率与此双重计数删除在一个大的，宇宙学的N体模拟与宇宙学参数符合当前的约束。此外，我们占N-体晕质量估计的固有噪声性质时，拟合函数N-体数据，并显示，忽略这些错误会导致显着的系统偏差，从国家的最先进的N-体宇宙学模拟的精度统计。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Warm Dark Matter on Early Star Formation Histories of Massive Galaxies: Predictions from the CROC Simulations
几个大质量（$M_{*} > 10^8 M_{\odot}$）、高红移（$z = 8-10$）星系最近被发现含有年龄为数亿年的恒星，将这些星系中恒星形成的开始推回到了$z\sim15$。如此早形成的恒星的存在可能是对小尺度能量被抑制的宇宙学模型（因此，宇宙结构形成较晚）的检验。我们探索年龄最古老的恒星在计算机上的宇宙再电离（CROC）项目的冷暗物质（CDM）和两个温暖的暗物质（WDM）宇宙学与3和6千电子伏粒子的数值模拟。在CDM和3keVWDM下，大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$存在显著差异，而CDM和6keVWDM下的大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$在统计上没有区别。然而，即使是这500万年的差异，也远远小于目前观测高红移星系的恒星星族特性的不确定性。所有宇宙学中所有星系的年龄分布都没有产生实质性的巴耳末破裂，尽管尘埃衰减的不确定性是一个潜在的重要因素。最后，我们评估了我们的模拟预测的收敛性，发现单个星系属性的系统不确定性与宇宙学之间的差异相当，这表明这些差异在数值上可能不稳定。
2021-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Systematic Survey of Stellar Halos in High-Inclination Galaxies Reveals Unusually Quiescent Merger Histories of Nearby Galaxies
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Oxford（牛津大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉各拉纳大学）
本研究通过系统性调查高倾角星系恒星晕，发现近邻星系的恒星晕分数异常低，暗示安静的合并历史。
2026-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
How to constrain warm dark matter with the Lyman $α$ forest
高分辨率Lyman- $α$森林数据的通量功率谱在小尺度上表现出抑制。这种抑制的起源可能是由于长期寻找的暖暗物质（WDM）或热效应，与宇宙的再电离历史有关。以前的工作探讨了一类特殊的再电离历史，表现出足够强的热抑制，几乎没有留下空间的温暖暗物质的解释。在这项工作中，我们选择了一个不同的类的再电离的历史，完全兼容的再电离演化的现有数据，但更冷的再电离历史，由以前的作者在确定的性质的暗物质，从而留下最广泛的空间WDM解释的抑制通量功率谱。我们发现，WDM热文物与质量低于1.9千电子伏（95%CL）将产生抑制的规模大于观测到的最大通量功率谱，独立于热效应的假设。这WDM质量是显着低于以前声称的界限，证明了莱曼- $α$森林方法的系统不确定性的水平，由于以前的建模。我们还讨论了这种不确定性可能会影响也在大规模测量的eBOSS数据。
2022-05-26 astro-ph.CO hep-ph
A Global Semi-Analytic Model of the First Stars and Galaxies Including Dark Matter Halo Merger Histories
本文构建纳入 Monte Carlo 暗物质晕并合树的高红移第一代恒星与星系半解析模型，校准最小成星晕质量，并评估质量离散、LW反馈及有限模拟体积对 SFRD 的影响。
2023-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The diverse formation histories of simulated disc galaxies
利用宇宙学光滑粒子流体动力学放大模拟方法分析了19个星系的形成历史。我们构建模拟三色图像，并表明该模型再现观察到的星系颜色和形态的演变趋势。然而，只有一小部分星系包含棒。许多星系都经历了中心质量增长的阶段，这是由富含气体的合并或未对准的气体下沉驱动的原位恒星形成造成的。这些事件导致低角动量气体吸积到中心，并在z=0恒星圆度，半径和金属丰度的分布上留下印记，作为年龄的函数。观测z=2.5-0.0的盘状星系样品的结构性质的演化，推断在所有半径上都有连续的质量组装。我们的模拟只能解释这一点，如果有一个显着的贡献，从合并或错位的下落，预期在一个LambdaCDM宇宙。静止合并的历史导致高的运动盘分数和由内而外的增长，但在z>1.5的最后一次“破坏性”合并后几乎没有中心增长。对于足够强的反馈，正如我们的模型中所假设的那样，适度的合并对于z=0的盘星系群似乎不是问题，而是一个要求。在z>=1.5时，模拟的盘状星系的平均轮廓与观测结果一致.在z<=1时，尺寸增长太多，而中心质量增长太少，这可能是由于棒的丰度不足。这种差异可能部分是由模拟的恒星形成历史与观测假设的恒星形成历史之间的差异造成的。
2014-04-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling the (in)consistencies among the galaxy stellar mass function, star formation histories, satellite abundances and intracluster light from a semi-empirical perspective
本文构建半经验模型DECODE，将暗物质并合树映射为星系组装历史，自洽检验SMF、SFH、卫星丰度、SFR关系和星系团内光之间的一致性。
2024-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
A diversity of progenitors and histories for isolated spiral galaxies
我们分析了一套33银河系质量的星系在低密度环境中的演化宇宙学模拟。我们的样本涵盖了z=0时哈勃类型的广泛范围，从几乎没有凸起的圆盘到凸起主导的星系。尽管事实上大部分的凸起通常在z=1时就位，但我们发现在z=1和z=0时的形态之间没有显著的相关性。z=1的盘状星系的祖先跨越了一系列的形态，包括光滑盘，不稳定盘，相互作用星系和膨胀主导系统。到z=0.5时，螺旋臂和螺旋条大部分就位，并且祖细胞形态与最终形态相关。接下来我们重点关注z=0时膨胀与总膨胀比B/T<0.3的晚期星系。这些数据显示了z=0时的B/T与z<2时最大合并的质量比以及z>1时的气体吸积率之间的相关性。我们发现，具有最低B/T的星系往往有一个安静的重子输入历史，在z<2处没有重大的合并，并且具有低而恒定的气体吸积率，保持稳定的角动量方向。更剧烈的合并或气体吸积历史导致星系有更突出的凸起。大多数盘状星系的球塞西克指数n<2。具有最高凸起Sersic指数的星系倾向于具有强烈的气体吸积和盘不稳定性的历史，而不是活跃的合并。
2012-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The growth of galactic bulges through mergers in LCDM haloes revisited. II. Morphological mix evolution
从宇宙学千禧年模拟I和II中选出的现今不同晕的质量聚集和合并历史，通过使用经验的恒星-晕和恒星-气体质量关系映射到中央星系的恒星质量聚集和星系合并历史。星系合并/相互作用驱动的膨胀的增长计算使用动力学处方。预测的红移z~0的膨胀人口统计与观测结果一致（Zavala+2012）。在这里，我们提出的演变的形态混合物（跟踪的膨胀总质量比，B/T）作为质量的函数z=3。这种混合在z~1之前保持定性相同：B/T<0.1的星系在低质量时占主导地位，0.1<B/T<0.45的星系在中等质量时占主导地位，而B/T>0.45的星系在大质量时占主导地位。当z>1时，盘控星系和无球星系的比例急剧增加，到z~2时，达到了纯盘星系的时代。膨胀主导的星系获得这样的形态，以及它们的大部分质量，遵循缩小的趋势。由于我们的结果是一致的，与最近的观测研究的形态混合在不同的红移，基于LCDM的方案合并驱动的隆起组装似乎并没有面临关键问题。然而，如果恒星与晕的质量关系随红移的变化太小，那么观测就会出现一些紧张。
2014-02-26 astro-ph.CO
How is Star Formation Quenched in Massive Galaxies?
观测到的现今星系颜色的双峰性长期以来一直是分层星系形成模型的一个挑战，因为它需要一些物理过程来淬灭（并保持淬灭）大质量星系中的恒星形成。在这里，我们研究淬火的现象学模型后处理的恒星形成历史的星系的宇宙流体动力学模拟再现恒星形成星系的观测相当不错。我们认为配方淬火的基础上的主要合并，晕质量阈值，气体温度阈值，及其变体。我们比较由此产生的模拟恒星形成的历史，观察到的g-r色星等图和红色和蓝色的光度函数SDSS。合并和晕质量淬灭的方案各自产生一个独特的红色序列和蓝色星系云，这些星系云与数据广泛一致，尽管只是在相当极端的假设下。然而，在细节上，模拟的红色序列的斜率和振幅在每一种情况下是有点不一致的，也许可以追溯到模拟星系中的低金属丰度。合并淬火产生更多的大质量蓝色星系，更早的淬火，和更多的年轻恒星的结霜;比较相关数据往往有利于合并晕质量淬火。虽然物理动机的淬火模型可以产生一个红色的序列，有趣的通用差异仍然表明，需要额外的物理再现红色和死亡星系的恒星形成和富集的历史。
2010-05-27 astro-ph.CO
Spitzer IRS Spectral Mapping of the Toomre Sequence: Spatial Variations of PAH, Gas, and Dust Properties in Nearby Major Mergers
利用斯皮策红外光谱仪（IRS）对Toomre序列的8个主要合并系统（NGC 4676、NGC 7592、NGC 6621、NGC 2623、NGC 6240、NGC 520、NGC 3921和NGC 7252）进行了关键的中红外诊断。利用这些图，我们探索了电离气体、PAH和暖气体（H_2）性质在整个序列和星系内的变化。虽然全球PAH带间强度和电离气体流量比（[Ne III]/[Ne II]）是类似的正常恒星形成星系，空间分辨PAH和精细结构线流量比的分布是显着不同的一个系统到其他。H_2和PAH通量之间的关系不是一个恒定的H_2/PAH通量比，而是在所有的合并分量和空间尺度上表现为指数（0.61+/-0.05）大致恒定的幂律关系。在局域尺度上遵循相同的幂律时，有三个星系的H_2/PAH的积分（即全局）通量比其余星系大10倍，甚至比大多数邻近活动星系核的大。这些结果表明，在大范围的全球H_2/PAH通量比的主要合并的H_2排放的共同主导激发机制。早期的合并系统表现出冷（COJ =1-0）和暖（H_2）分子气体组分的不同分布，这可能是由于合并相互作用的结果。在两个合并系统（NGC 6621和NGC 7592）中发现了在合并星系的重叠区域中存在埋藏恒星形成的强有力证据，如PAH、[Ne II]、[Ne III]和暖气体线发射，但没有明显的对应CO（J=1-0）发射。我们的研究结果还表明，…
2011-10-13 astro-ph.CO
The formation and disruption of globular cluster populations in simulations of present-day $L^\ast$ galaxies with controlled assembly histories
本研究通过受控并合历史的模拟，发现重大并合显著提升现今L*星系的球状星团质量，并留下可观测的恒星晕场星质量分数升高特征。
2025-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass assembly of galaxies: Smooth accretion versus mergers
星系通过从宇宙网中平滑的吸积和较小实体的合并来吸积它们的质量。我们希望量化这两种吸积模式各自的作用，这可能会决定今天观察到的星系的形态类型。多变焦宇宙学模拟被用来估计作为时间的函数的质量在束缚系统中的演化，暗物质以及重子。研究了暗物质晕的重子含量。合并的历史是遵循外部密度的函数，并以不同的方式在星系中组装质量和恒星成分积累量化。我们发现，大多数星系通过平滑的吸积来聚集它们的质量，只有最大质量的星系也通过合并显着增长。由吸积聚集的平均质量分数为77%，由合并聚集的平均质量分数为23%。我们介绍了数百个星系的典型吸积历史：最大质量星系的质量随时间单调增加，主要是通过吸积，许多中等质量的物体也经历了质量损失事件，如潮汐剥离和蒸发。然而，我们的模拟遭受的大质量星系的过冷所造成的忽视活动星系核（AGN）的反馈。半个galay质量聚集的时间，无论是在暗物质还是重子中，都是质量的递减函数，这与所谓的缩小的观测结果是一致的。在宇宙中的每一个时期，都有低质量的星系活跃地形成恒星，而更大质量的星系在宇宙年龄的一半内在更短的时间内形成恒星。
2012-06-22 astro-ph.CO
Isolated galaxies in hierarchical galaxy formation models - present-day properties and environmental histories
在这项研究中，我们进行了详细的，孤立的模型星系的统计分析，利用公开可用的分层星系形成模型。为了选择孤立的星系，我们采用了在观测文献中广泛使用的2D方法，以及使用完整的3D真实空间信息的更严格的3D隔离标准。与观测结果的定性一致，孤立的模型星系有较大比例的晚型，恒星形成星系相对于随机选择的样本具有相同的质量分布的星系。我们还发现，孤立的模型星系的样本通常包含一个小部分的卫星星系的不到15%，居住在其母晕的星系数密度低的郊区。投影效应导致约18%的2D样本的污染，而我们估计一个典型的完整性为65%.Our模型孤立的样本还包括一个非常小的（百分之几）的一小部分（B/T > 0.8）的隆起为主的星系（B/T > 0.8），其隆起主要是由小合并。我们的研究表明，在z = 0时被归类为孤立的2D孤立星系中，大约有65%-70%确实是从z = 1开始完全孤立的，只有7%的星系在1 Mpc的同向运动半径内有3个以上的邻居。无论孤立标准如何，大约45%的孤立星系在过去至少经历过一次合并事件（大多数合并都是轻微的，质量比在1：4和1：10之间）。后一点验证了孤立星系主要受内部过程影响的近似。
2013-05-09 astro-ph.CO
Testing the key role of the stellar mass-halo mass relation in galaxy merger rates and morphologies via DECODE, a novel Discrete statistical sEmi-empiriCal mODEl
合并和恒星形成在调节星系生长中的相对作用仍然是一个激烈争论的问题。在这里，我们提出了我们的DECODE，一个新的离散统计sweet-empiriCal的mODEl专门设计用于快速，有效地预测，在一个完整的宇宙学背景下，星系组装和合并的历史，任何给定的输入恒星质量晕质量（SMHM）的关系。DECODE根据精确的暗晕质量和所有暗晕（包括其他暗晕中的暗晕）的落入红移概率函数（因此是统计的）生成逐对象的暗物质合并树（因此是离散的），对质量或体积几乎没有分辨率限制。合并树，然后转换成星系组装的历史，通过输入，红移依赖SMHM关系，这是高度敏感的星系恒星质量函数的重要系统学和它的演化与宇宙时间。DECODE可以准确地再现流体动力学模拟和半解析模型的预测平均星系合并率和组装历史，当采用它们的SMHM关系的输入。在目前的工作中，我们使用DECODE证明，只有SMHM的关系暗示的恒星质量函数的特点是大丰度的大质量星系和显着的红移演化，至少在$M_\star \gtrsim 10^{11} \, M_\odot$，可以同时再现本地丰度的卫星星系，星系（主要合并）对以来$z \sim 3$，和增长的Brilliant星系团Galliant。同样的模型也可以重现椭圆星系的局部部分，假设这些是严格由主要合并形成的，但不是完整的膨胀盘比分布，这需要额外的过程。
2022-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The THESAN project: tracking the expansion and merger histories of ionized bubbles during the Epoch of Reionization
本研究利用THESAN辐射-流体动力学模拟，通过空间分辨的再电离红移追踪电离气泡的膨胀与并合历史，发现其生长分为三个阶段，并揭示了气泡大小分布的特征尺度，为理解再电离的物理机制提供了框架。
2024-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the star formation and the assembly histories of normal and compact early-type galaxies at 1<z<2
[摘要]我们提出了一项基于62个早型星系（ETG）样本的研究，其样本为0.9<z_spec<2，旨在限制它们过去的恒星形成和质量组装历史。该样品是由正常的ETG的有效半径相当于当地的平均半径和紧凑的ETG的有效半径从2到6倍小。我们没有发现证据的ETG的紧凑性依赖于他们的恒星质量。我们发现正常ETG的恒星质量形成于z_form<3，而致密ETG的恒星含量形成于2<z_form <10 with a large fraction of them characterized by z_form>5。在z_form>5时形成的早期恒星聚集在致密且质量更大（M_*>10^11 M_sun）的ETG中，而在z_form<3时形成的晚期恒星或在随后的恒星形成阶段形成的恒星聚集在致密和正常ETG中。因此，恒星星族越老，宿主星系的质量就越大，但反之则不然。这表明形成时代可能在大规模ETG的形成中发挥作用，而不是质量本身。正常<z>~1.5 ETG可能是高z致密球体通过随后的干合并扩大的后代的一般方案是不兼容的，目前的模型预测的干合并的数量比所需的数量级低两个数量级。此外，我们没有发现证据支持依赖于它们的组装红移星系的紧凑性。最后，我们提出了一个简单的基于耗散富气合并的ETG恒星质量的形成和组装方案，该方案可以定性地解释在~1.5观测到的正常ETG和致密ETG的共存<z…
2011-02-02 astro-ph.CO
The connection between halo concentrations and assembly histories: a probe of gravity?
我们使用两个高分辨率的N体模拟，一个假设广义相对论，另一个假设$f\left(R\right)$引力的Hu-Sawicki形式和$\vert \bar{f}_{R} \vert = 10^{-6}$，研究了暗物质晕的浓度-形成时间关系.我们堆叠晕在crummically间隔的质量箱，以适应中值密度分布和提取中值形成时间。在固定的质量，在修改后的重力晕更集中比那些在GR，特别是在低质量和低红移，并不遵循的浓度-形成时间的关系中看到GR。我们评估的灵敏度的关系如何定义的浓度和形成时间，以及隔离的晕人口的量的重力筛选。我们发现一个明显的差异晕浓度和组装的历史显示在修改后的重力和GR。现有的模型的质量-浓度-红移关系，已取得成功的冷，暖暗物质模型需要修订$f\left(R\right)$重力。
2019-03-18 astro-ph.CO
Linking the Structural Properties of Galaxies and their Star Formation Histories with STAGES
我们研究了在0.05 < z_phot < 0.30的大质量选择星系样本的恒星形成历史和结构之间的联系。星系居住在一个非常广泛的环境中，从星系团核心到磁场。使用HST图像，我们按照Hoyos et al.（2012）量化它们的结构，并将它们分为扰动和未扰动。我们还可以直观地识别合并。此外，我们提供了一个定量的措施，为每个星系的干扰程度（“粗糙度”）。大多数椭圆星系和透镜星系都有松弛的结构，没有显示出正在形成恒星的迹象。结构扰动的星系往往避开密度最低的区域，与未受扰动的系统相比，它们有更高的恒星形成活动和更年轻的恒星星族。星系团螺旋减少/淬火的恒星形成有多少干扰形态比螺旋与“正常”的恒星形成活动，这表明这些“被动”的螺旋已经开始他们的形态转化为S 0。肉眼可见的合并星系和没有合并但粗糙度相似的星系有相似的恒星形成率和恒星年龄。因此，恒星形成增强的程度与结构扰动的程度有关，无论它是否由重大合并引起。这表明，合并星系并不特别，因为它们的恒星形成活动高于正常水平。任何产生“粗糙度”的物理过程，或亮度密度增强的区域，都会以类似的效率增加星系中的恒星形成活动。另一种解释是，恒星形成事件同样增加了星系的粗糙度，无论它们是否是合并引起的。
2015-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
No Assembly Required: Mergers are Mostly Irrelevant for the Growth of Low-mass Dwarf Galaxies
我们调查的合并历史的孤立矮星系的一套15个高分辨率的宇宙学放大模拟的基础上，所有的质量$M_{\rm halo} \approx 10^{10}\,{\rm M}_{\odot}$（和M $_\star\sim10^5-10^7\,{\rm M}_{\odot}$）在$z=0$，从现实环境反馈（FIRE）项目。这些位于$z=0$的矮星系的恒星星族基本上完全是“原地”形成的：除了两个星系外，所有的星系都有超过90 $\%$的恒星质量是在主祖星系中形成的，所有15个星系都有超过70 $\%$的恒星质量是在原地形成的。几乎所有的星系合并都发生在$z\sim3$之前，这意味着吸积的恒星星族是古老的。平均而言，我们模拟的矮星在其一生中经历了5次星系合并，典型的合并前星系质量比小于1：10。这种合并的频率一般是可比的，在无耗散模拟时，再加上丰度匹配。其中两个模拟的矮星有一个明亮的卫星伴星$z=0$。这些超微弱的矮星位于或低于目前的可探测性阈值，但对下一代设施来说是有趣的目标。吸积星的贡献很小，这使得无论是用光度测量还是用解析恒星色星等图（CMD）都很难分辨出绝大多数矮星合并的影响。近场宇宙学的重要意义是，恒星形成的历史，来自解决CMD的大质量星系应跟踪建立在一个主要系统的恒星质量在整个宇宙时间，而不是反映了许多个人的恒星形成历史的合并矮星的贡献。
2018-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two-phase galaxy evolution: the cosmic star-formation histories of spheroids and discs
从两个非常简单的公理：（1）活动星系核活动跟踪球状体的形成，（2）宇宙恒星的形成历史主要是在高红移处球状体的形成，我们导出了球状体和盘状体的恒星形成历史及其隐含的金属富集历史的简单表达式。采用Baldry-Glazebrook初始质量函数，我们使用这些关系，并应用PEGASE.2来预测z=0宇宙光谱能量分布（CSED）的球体和光盘。该模型的预测比较有利的尘埃校正CSED最近报告的银河和质量大会（GAMA）的团队从FUV通过K波段。该模型还提供了一个合理的拟合包含在球状体和光盘结构的总恒星质量最近报告的千年星系目录团队。根据我们的公理可以做出三个有趣的推论：（1）在z ~ 1.7处有一个跃迁红移，在这一点上宇宙从我们所说的“热模演化”（即，通过合并和/或坍缩的球状体形成/生长）到我们称之为“冷模演化”（即，（2）在恒星形成的主要阶段之前，几乎不需要或不需要任何预富集;（3）在目前的宇宙中，质量损失与恒星形成相当均衡，使恒星的综合质量密度接近恒定值。该模型提供了一个简单的预测的能量输出从球体和盘projenitors，球体和盘质量的积累，和宇宙的平均金属丰度富集。
2015-11-20 astro-ph.CO
Mergers Matter: Gravothermal Collapse in Dwarf Halos with Self-Interacting Dark Matter
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所DARK）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Washington（华盛顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）；Northeastern University（东北大学）
通过模拟六个矮星晕，发现合并事件注入轨道动能改变热输运，导致具有宁静合并历史的星晕发生核心坍缩，而持续合并的星晕则不会坍缩，并可能产生暗物质缺失星系。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Growing the First Galaxies' Merger Trees
对特定星系的生长历史进行建模通常涉及生成给定宇宙学中出现的整个物体群并选择具有适当属性的系统。这种方法在针对罕见的系统时效率非常低，例如JWST检测到的极其明亮的高红移星系候选者。在这里，我们提出了一个新的框架，用于生成合并树的分支，保证实现所需的晕质量在选定的红移。这种方法增强了扩展的Press Schechter理论解与约束随机过程称为布朗桥，并在开源半解析模型$\texttt{Galacticus}$中实现。我们产生的合奏约束合并树预测的7个高红移JWST星系候选人的成长历史，发现这些系统最有可能合并$\approx 2~\mathrm{Gyr}$后的观测时期和占据质量晕$\gtrsim 10^{14}~M_{\mathrm{\odot}}$今天。这些计算比现有方法的效率高出数千倍，是分析控制的，并提供了对早期快速生长的晕演化的物理见解。我们的约束合并树实现在http://github.com/galacticusorg/galacticus上公开提供。
2023-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter cores in the Fornax and Sculptor dwarf galaxies: joining halo assembly and detailed star formation histories
我们结合详细的恒星形成历史的天炉座和玉夫座矮球状体的质量大会的历史，他们的暗物质（DM）晕祖先估计，如果超新星II型（SNeII）的能量沉积是足够的，以创建一个实质性的DM核心。假设SNeII注入DM粒子的能量效率为$ε_{\rm gc}=0.05$，我们发现，一个单一的早期事件，$z \gtrsim z_{\rm infall}$，它结合了所有SNeII的能量，由于爆炸超过0.5 Gyr，足以在雕塑家和天炉座创造一个几百秒差距的核心。因此，我们的研究结果表明，这是积极合理的形成核心冷暗物质（CDM）晕通过早期幕式气体外流触发SNeII。此外，基于清洁发展机制的合并率和相空间密度的考虑，我们认为，随后的完全再生的尖点的概率是很小的一个相当大的比例的侏儒大小的晕。
2014-01-28 astro-ph.CO
Sussing Merger Trees : The Impact of Halo Merger Trees on Galaxy Properties in a Semi-Analytic Model
晕并合树是星系形成和演化的半解析模型的重要支柱。最近的研究指出，从结构形成的数值模拟中提取合并树是不平凡的;不同的树构建算法可以给出不同的合并历史。在合并树被用作星系形成模型的输入之前，应该仔细理解这些差异。我们研究了不同晕合并树对半解析模型的影响。我们发现，在我们的模型中的z=0星系属性显示树之间的差异时，使用一个共同的参数集。宇宙的恒星形成历史和卫星星系的性质可以在不同构造方法的树之间显示出显着的差异。独立校准每个树的半解析模型可以减少z=0的全球星系属性之间的差异，在增加星系的演化历史的差异的代价。此外，隐含的物理学可能会有所不同，导致关键的数量，如超新星反馈效率相差2倍。这种变化改变了恒星形成主要受到超新星抑制的机制。因此，使用不同但可靠的算法从共同晕目录中提取的晕合并树可能导致半分析模型的差异。然而，考虑到星系形成物理学的不确定性，这些差异可能不一定被视为重要。
2014-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unravelling the role of merger histories in the population of In situ stars: linking IllustrisTNG cosmological simulation to H3 survey
本研究利用TNG50模拟与H3巡天数据对比，发现类银河系星系原位恒星分布的偏差与维里半径、恒星形成率及星系并合参数显著相关，并通过随机森林回归验证，揭示了星系演化历史。
2025-04-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
From Dark Matter Minihalos to Large-Scale Radiative Feedback: A Self-Consistent 3D Simulation of the First Stars and Galaxies using Neural Networks
针对第一代恒星与星系模拟需跨越大尺度的难题，提出用神经网络模拟小尺度单元的第三、第二星族恒星形成历史，实现大尺度LW背景与微晕并合过程的自洽模拟，精度较高且能复现更丰富的恒星形成特征。
2025-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterising ultra-high-redshift dark matter halo demographics and assembly histories with the GUREFT simulations
本文利用 GUREFT 暗物质模拟刻画 z>6 超高红移暗物质晕的统计特征与并合历史，提供更精确的质量函数、聚集度、自旋及并合率拟合公式。
2024-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Formation History of Subhalos and the Evolution of Satellite Galaxies
土星构成了整个星系人口的一个重要部分，并被认为是在暗物质subhalos形成。在这里，我们使用宇宙学流体动力学模拟TNG 100调查如何形成的历史的subhalos影响其宿主星系的属性和演化。我们使用一个缩放的形成时间（$a_{\rm nf}$）来表征的质量组装的subhalos的历史之前，他们被大量的主机晕吸积。我们发现，卫星星系在年轻的subhalos（低$a_{\rm nf}$）是质量较低，更丰富的气体，并有更强的恒星形成和更高的分数的异地恒星质量比卫星在老subhalos（高$a_{\rm nf}$）。此外，这些低$a_{\rm nf}$卫星需要比高$a_{\rm nf}$对应物更长的时间尺度来作为群体猝灭。我们发现在快速吸积（FA，$a_{\rm nf}<1.3$）和缓慢吸积（SA，$a_{\rm nf}>1.3$）subhalos卫星之间的合并历史非常不同。对于FA卫星，星系合并的频率显着增加后吸积，这增强了恒星形成吸积。而对于SA卫星，在整个吸积过程中，合并过程是平滑而连续的。此外，与FA卫星的合并主要发生在吸积之后，而SA卫星则相反。我们的研究结果提供了深入了解卫星人口的演变和恒星形成淬火。
2020-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dry minor mergers and size evolution of high-z compact massive early-type galaxies
最近的观测表明，高z（z \sim 2 - 3）早型星系（ETG）比z \sim 0的质量相当的星系更紧凑。这种规模演变最有可能用“干合并Sceanario”来解释。然而，以前的研究基于这一方案是不能够一致地解释这两个性质的高z紧凑的大质量ETG和本地ETG。我们研究了多个连续的干子合并对紧凑的大质量ETG的尺寸演化的影响。从千年模拟数据库的分析，我们表明，这种轻微的（恒星质量比$M_{2}/M_{1} < 1/4$）合并是非常常见的层次结构形成过程中。我们进行N体模拟的顺序未成年人合并与抛物线和迎面轨道，包括一个暗物质组件和恒星组件。次并合的典型质量比为$1/20 < M_{2}/M_{1} < 1/10$。我们表明，在我们的模拟中，紧凑的卫星星系的连续小合并是最有效的促进大小的增长和减少的速度分散的紧凑的大规模ETG。合并残留物的恒星大小和密度的变化与最近的观测结果一致。此外，我们使用千禧年模拟数据库构建的合并历史的候选人的高z紧凑的大质量ETG，并估计的干小合并方案的星系的大小增长。我们可以重现$z=2$和$z=0$之间的平均尺寸增长因子，假设在我们的模拟中，在连续的小合并过程中获得的最有效的尺寸增长。然而，我们注意到，我们的数值结果是唯一有效的合并历史与典型的质量比1/20和1/10之间的抛物线和迎面轨道，我们最有效的尺寸增长效率可能是一个上限。
2012-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular cluster populations and the kinematical fingerprints of minor mergers
我们利用Monte Carlo $Λ$ CDM组装历史、小合并N体模拟以及晕质量与球状星团（GC）丰度之间的经验关系，用$M_{vir}(z=0)=10^{13.5}M_\odot$研究了大质量星系中晕GC的运动学性质.虽然吸积恒星晕的贡献占主导地位的大规模的卫星，我们表明，低维里质量的卫星（即低卫星-主机维里质量比，VMRs）是重要的贡献者人口的吸积GC。低VMR的吸积事件的相对贡献是最高的晕人口的蓝色GC和逐渐减少的红色GC和吸积星。作为一个结果的动力学摩擦的效率降低，轻微的合并，我们的人口宇宙吸积的蓝色GC系统的空间扩展，并具有较高的速度色散比红色GC，与观测结果一致。出于同样的原因，组装的历史，包括一个较小的合并更高的分数，在空间上扩展的GC人口的结果。GC视线速度分布的峰度为负值$κ$，最近观察到，在我们的模型中无处不在。因此，$κ<0$与吸积情景并不矛盾，事实上，它是小合并重要贡献的指纹。然而，我们的人口的吸积GC仍然主要是径向偏置，与配置文件的各向异性参数$β$是温和的径向中心（$β(r<10~{\rm kpc})\sim0.2$）和强烈的径向各向异性在大galactocentric距离（$β(r>30~{\rm kpc})\gtrsim0.6$），红色和蓝色的人口。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
BAQARO: Tracing Stochastic Black Hole Growth Histories and Quasar Lightcurves in a Cosmological Context
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Department of Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
BAQARO是一个半经验黑洞增长框架，利用FLAMINGO-10k模拟的亚晕合并树，通过六个参数再现观测约束，揭示黑洞通过随机超爱丁顿吸积快速增长，并合通道在低红移时变得重要。
2026-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Relations Between Warm Galactic Outflows and Their Host Galaxies
我们报告的样本51附近，恒星形成的星系观察与宇宙起源光谱仪的哈勃太空望远镜。我们计算硅II运动学和密度所产生的温暖的气体夹带在银河系外流。我们使用多波长辅助数据来估计恒星质量（M $_\ast$），恒星形成率（SFR）和形态。我们推导出流出速度与SFR $^{\sim 0.1}$、M $_\ast^{\sim 0.1}$和v $_\text{circ}^{\sim 1/2}$之间的显著相关性。有些合并会以比这些关系式更快的速度推动资本外流，使资本外流的速度超过逃逸速度。质量流出率的计算显示出与SFR $^{\sim 1/2}$和M $_\ast^{\sim 1/2}$的强定标。此外，质量加载效率因子（质量流出速率除以SFR）的比例近似为M $_\ast^{-1/2}$。流出速度和质量负载缩放都表明这些流出是由超新星提供动力的，只有0.7%的超新星总能量转化为温暖流出的动能。如果log（M $_\ast$ /M $_\odot$）< $9.5$，星系会失去一些气体，而质量更大的星系则会保留所有的气体，除非它们经历合并。这个气体损失的阈值可以解释所观察到的质量-金属丰度关系的形状。
2014-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
VINTERGATAN-GM: The cosmological imprints of early mergers on Milky-Way-mass galaxies
我们提出了一套新的宇宙学放大流体动力学（$\approx 20\, \mathrm{pc}$空间分辨率）模拟银河质量星系研究如何变化的质量比盖亚香肠土卫二（GSE）的祖先影响的$z=0$化学动力学晕星。使用遗传修饰的方法，我们创建五个宇宙学历史的银河系质量暗物质晕（$M_{200} \approx 10^{12} \, M_\mathrm{\odot}$），逐步增加恒星质量比的$z\approx2$合并从1：25到1：2，同时固定星系的最终动力学，恒星质量和大尺度环境。我们发现，在$z=0$的这种变化在早期的历史，随着越来越多的合并，导致越来越紧凑和膨胀为主的星系显着不同的形态。尽管这种结构的多样性，所有的星系都表现出径向偏置人口的内晕恒星像银河的GSE，令人惊讶的是，有一个类似的大小，年龄，$\rm [Fe/H]$和$\rm [α/Fe]$分布是否$z\approx2$合并是更小或更大。这是因为一个较小的异地人口在$z\approx2$是由一个较大的人口形成的合并驱动的星爆，其贡献的GES可以随时间动态增长，与两个人口强烈重叠的$\rm [Fe/H]-\rm [α/Fe]$平面。我们的研究表明，多个高红移的历史可以导致类似的$z=0$化学动力学特征的晕，强调需要额外的限制来区分它们，并考虑到祖细胞的全光谱时，解释$z=0$数据重建我们的银河系的过去的重要性。
2023-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A deep learning approach to halo merger tree construction
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；The University of Melbourne（墨尔本大学）；Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；Universidad Diego Portales（迭戈·波塔莱斯大学）
星系形成的半解析模型（SAM）的一个关键要素是晕的质量组装历史，编码在一个树结构。最常用的方法来构建晕合并的历史是基于高分辨率，计算密集的N体模拟的结果。我们表明，机器学习（ML）技术，特别是生成对抗网络（GANs），是一种很有前途的新工具，可以以适度的计算成本解决这个问题，并保留模拟中合并树的最佳特征。我们训练我们的GAN模型与有限的样本合并树的进化和组装的Galeries和他们的环境（EAGLE）模拟套件，使用两个光环发现者树构建算法：SUBFIND-D-TREES和ROCKSTAR-ConsistentTrees。当在训练过程中考虑多达三个变量时，我们的GAN模型成功地学习生成具有高时间分辨率的构造良好的合并树结构，并再现用于训练的合并树样本的统计特征。这些输入，其表示也由我们的GAN模型学习，是晕祖细胞和最终后代的质量，祖细胞类型（主晕或卫星）和祖细胞到主分支中的距离。后两个输入的包含极大地改进了晕质量增长历史的最终学习表示，特别是对于类似于SUBFIND的ML树。当将ML合并树的相同大小的样本与EAGLE模拟的样本进行比较时，我们发现类似于SUBFIND的ML树的协议更好。最后，我们基于GAN的框架可以用来构建低质量和中等质量晕的合并历史，这是宇宙学模拟中最丰富的。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA cs.LG
Major Mergers Going Notts: Challenges for Modern Halo Finders
合并具有相似质量的晕（即，重大合并）对光环发现者构成重大挑战。我们比较了五个晕发现算法（AHF，HBT，Rockstar，SubFind和VALCONIC CIraptor）的孤立和宇宙学的主要合并晕属性的恢复。我们发现，晕的位置和速度往往是强大的，但质量偏差存在的每一种技术。算法也显示出强烈的分歧，在流行和持续时间的主要合并，特别是在高红移（z>1）。这就为需要重大合并的理论模型带来了重大的不确定性，例如，星系形态变化，大小变化，或黑洞生长，以及寻找子弹团类似物。所有发现者不使用时间信息也显示主机晕和subhalo的关系交换在连续的时间步，需要仔细的合并树的建设，以避免有问题的质量吸积的历史。我们建议未来的算法应该结合相空间和时间信息，以避免所提出的问题。
2015-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the connection between stellar halo profiles and accretion histories in $L_*$ galaxies
我使用一个图书馆的控制次要合并N体模拟，粒子标记技术和蒙特卡罗产生的$Λ$ CDM吸积历史研究的高度随机过程中的恒星沉积到吸积恒星晕（ASHS）的$L_*$星系。我探索的主要物理机制，驱动之间的连接的吸积历史和密度分布的灰。我认为：i）通过动力学摩擦，质量越大的卫星越能有效地将其恒星送入宿主的更深处; ii）因此，在半径和局部质量加权维里卫星-宿主质量比之间，ASH具有负梯度; iii）在$L_*$星系中，大多数ASH的密度分布特征是随着半径的增加而向更尖锐的对数斜率倾斜，尽管具有显著的晕-晕散射; iv）具有最大总离地质量的ASH是这样的，因为少数大质量卫星（而不是大量低质量卫星）的偶然吸积。
2016-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Warm dark matter and the ionization history of the Universe
在温暖的暗物质的情况下，结构的形成被抑制在小尺度上相对于冷的暗物质的情况下，减少低质量晕的数量和电离气体的分数在高红移，从而延迟再电离。这对宇宙的电离历史产生了影响，测量再电离的光学深度，电离气体的全球部分的演化和星系际介质的热历史，可以用来限制暗物质粒子的质量。然而，在这些情况下，电离介质的部分抑制可以通过改变其他参数来部分补偿，例如电离效率或晕可以容纳恒星形成星系的最小质量。在这里，我们使用不同的数据集关于宇宙的电离和热的历史，并考虑到从几个天体物理参数的简并，我们得到的热暖暗物质候选人的质量的下限$m_X > 1.3$千电子伏，或$m_s > 5.5$千电子伏的情况下，无菌中微子非共振产生的早期宇宙，都在90\%的置信水平。
2018-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Mass accretion rates and multi-scale halo environment in cold and warm dark matter cosmologies
我们研究了冷和暖暗物质（CDM和WDM）宇宙学模拟中暗晕质量吸积的演化环境依赖性。后者使我们能够探测在WDM半模质量以下的尺度上的晕生长的性质，这形成了非线性无碰撞动力学的极端制度，并提供了一个很好的测试平台，有关分层增长的想法。作为环境代用指标，我们使用局部晕中心物质密度$δ$和潮汐各向异性$α$，以及大尺度晕偏差$b_1$。我们的分析，同时再现已知的趋势，环境依赖的吸积在CDM，以及吸积在CDM和WDM之间的比较，揭示了几个有趣的新功能。正如预期的偏移集模型，WDM晕有较高的特定吸积率，占主导地位的吸积扩散质量，相比CDM晕。对于低质量WDM晕，我们发现，环境依赖的扩散质量吸积以及吸积合并几乎完全解释了$α$。对于其他情况，$δ$至少起着相当的作用。我们检测到，第一次，一个显着的和不断发展的装配偏差，由于扩散质量吸积低质量CDM和WDM晕（后不包括回溅对象），与$z=0$强度高于几乎所有已知的次要变量，并在很大程度上解释了$α$。我们的研究结果限制了半解析合并树算法，这反过来又会影响基于它们的星系演化模型的预测。
2022-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reionization and Galaxy Formation in Warm Dark Matter Cosmologies
我们比较模型的结果从一个半解析（合并树为基础）框架的高红移（z ~ 5-20）星系形成对再电离指标，包括普朗克电子散射光学厚度和电离光子发射率，揭示了再电离的历史和来源冷（CDM）和暖暗物质（WDM;粒子质量的$m_x = 1.5,3$和5 keV）宇宙学。该模型包含了恒星形成、超新星反馈、气体和恒星质量的合并/吸积/喷射驱动演化以及紫外背景（UVB）对低质量星系气体成分光蒸发的影响等关键过程。我们发现，在光（1.5 keV）WDM模型中的再电离开始的延迟可以通过电离光子逃逸分数的更陡的红移演化和更快的质量组装来补偿，导致在所有考虑的DM模型中，再电离结束在可比的红移（z~5.5）。我们发现大部分的再电离光子来自星系的晕质量$M_h < 10^9 M_\odot$和紫外的大小$ -15 < M_{UV} < -10$在CDM。随着$m_x$的降低，低质量晕的逐步抑制导致再电离人口向$M_h > 10^9 M_\odot$和$ -17 < M_{UV} < -13$的较大晕质量的转移，对于1.5 keV WDM。我们发现，目前的电子散射光学深度和紫外线光度函数的观察是同样兼容的所有（冷和暖）DM模型在这项工作中考虑。我们建议，全球指标，包括红移演化的恒星质量密度和恒星质量晕质量的关系，观察与詹姆斯韦伯太空望远镜，可以用来区分CDM和WDM（1.5千电子伏）宇宙学。
2017-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
