观测研究星系形成的一个核心挑战是如何将祖先星系与它们在较低红移的后代星系联系起来。一种有希望的方法是以固定的数量密度连接星系,而不是固定的光度或质量。如果恒星的质量等级在整个宇宙时间内是广泛守恒的,那么这种方法是有效的。在本文中,我们使用Guo et al.(2011)半分析模型来分析在宇宙学模拟的背景下,这种假设在什么情况下是有效的。具体来说,我们选择祖先星系在一个恒定的数量密度和比较恒星质量演化的后代在一个恒定的数量密度的演变。从z = 3到z = 0,后代的恒星质量中值增加了4倍(0.6 dex)。常数数密度选择在很宽的数密度范围内将其再现到40%(0.15 dex)以内。我们发现,这种差异主要是由于恒星质量增长率的分散和合并。在对这些过程应用简单的基于观测的校正后,差异减小到12%(0.05 dex)。我们的结论是,数密度选择可以用来预测高红移祖先星系的中位数后代质量。在这项研究中的主要不确定性是,半解析模型不再现所观察到的星系的质量演化,这使得恒星形成,合并和淬火的星系的等级顺序的定量聚集效应有点不确定。
英文摘要:
A central challenge in observational studies of galaxy formation is how to associate progenitor galaxies with their descendants at lower redshifts. One promising approach is to link galaxies at fixed number density, rather than fixed luminosity or mass. This method is effective if stellar mass rank order is broadly conserved through cosmic time. In this paper, we use the Guo et al. (2011) semi-analytical model to analyze under what circumstances this assumption is valid in the context of a cosmological simulation. Specifically, we select progenitor galaxies at a constant number density and compare the stellar mass evolution of their descendants to the evolution at a constant number density. The median stellar mass of the descendants increases by a factor of four (0.6 dex) from z = 3 to z = 0. Constant number density selection reproduces this to within 40% (0.15 dex) over a wide range of number densities. We show that the discrepancy primarily results from scatter in the stellar mass growth rates and merging. After applying simple, observationally-based corrections for these processes, the discrepancy is reduced to 12% (0.05 dex). We conclude that number density selection can be used to predict the median descendant mass of high-redshift progenitor galaxies. The main uncertainty in this study is that semi-analytical models do not reproduce the observed mass evolution of galaxies, which makes the quantitative aggregate effects of star formation, merging, and quenching on the rank order of galaxies somewhat uncertain.
Planck Lensing and Cosmic Infrared Background Cross-Correlation with Fermi-LAT: Tracing Dark Matter Signals in the Gamma-Ray Background
河外$γ$射线背景及其空间各向异性可能包含暗物质(DM)湮灭或粒子衰变的特征。天体物理前景,如耀变体和恒星形成星系(SFG),然而,占主导地位的$γ$射线背景,排除了一个容易检测的信号与DM湮灭或衰减的背景强度谱。在$γ$射线背景上的DM印记预期与大尺度结构示踪剂相关。在某些情况下,这样的互相关甚至被期望具有比自相关更高的信噪比。宇宙微波背景(CMB)透镜效应是大尺度结构DM分布的可靠示踪剂,而宇宙红外背景(CIB)是SFG的可靠示踪剂。我们分析了超过92个月的费米LAT数据,并研究了普朗克CMB透镜,普朗克CIB和费米$γ$地图的交叉相关性。我们把上限的DM湮没截面从交叉功率谱与$γ$射线背景各向异性。无偏功率谱估计验证与仿真,包括互相关信号。我们还提供了一套系统的测试,并表明,没有显着的污染,发现这里提出的测量。使用$γ$ -射线背景图从收集的数据超过92个月,我们找到了最好的约束DM湮灭的$1σ$置信水平上限为$10^{-25}$ - $10^{-24}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$,当DM粒子的质量是在20和100 GeV之间。
Search for Galaxy Cluster Candidates in the Cosmic Microwave Background Maps of the Planck Space Mission Using a Convolutional Neural Network Based on the Method of Tracing the Sunyaev-Zeldovich Effect
Università di Trieste(的里雅斯特大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing(高性能计算、大数据与量子计算国家研究中心);INFN – Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理学研究所);University Observatory, LMU Faculty of Physics(慕尼黑大学物理学院天文台);Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/欧洲粒子物理研究所,普罗旺斯粒子物理中心)
宇宙网是宇宙中最大尺度上星系和暗物质分布的最显著特征之一。它由密集的区域组成,充满了星系,长长的星系桥,扁平的薄片和巨大的低密度空洞。对宇宙网的研究主要集中在识别这些特征,以及理解环境对星系形成和晕组装的影响。因此,已经设计了各种不同的方法来对宇宙网进行分类-取决于手头的数据,无论是数值模拟,大型天空调查还是其他。在本文中,我们将这些方法中的12种方法放在一起,并将它们应用于同一数据集,以了解它们是如何比较的。一般来说,这些宇宙网络分类器是根据不同的宇宙学目标设计的,并研究不同的问题。因此,人们不会{ \it a priori}期望不同技术之间的一致性,然而,这些方法中的许多确实收敛于特定特征的识别。在本文中,我们研究的协议和不同的方法的差异。例如,每种方法都发现结比细丝等占据更高的密度区域,而空隙具有最低的密度。对于一个给定的网络环境,我们发现大量的重叠,在密度范围内分配的每个网络分类方案。我们还比较了一个光环光环的基础上的分类,例如,我们发现,12种方法中的9种将大约三分之一的群质量光环(即$M_{\rm halo}\sim10^{13.5}h^{-1}M_{\odot}$)分类为细丝。最后,为了使任何未来的宇宙网分类方案都可以与本文使用的12种方法进行比较,我们公开了本文中使用的所有数据。
Tracing the high-z cosmic web with Quaia: catalogues of voids and clusters in the quasar distribution
Institute of Astronomy and NAO, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天体物理研究所);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(MTA-CSFK Lendület “Momentum”大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与创新地球与天文学研究中心);Institute of Physics and Astronomy, ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学物理与天文学研究所);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学天体物理学系);Département d’Astronomie, Université de G(G大学天文学系)
Roman CCS White Paper: Tracing stellar mass assembly and emerging quiescence at cosmic noon -- the case for deep imaging with all of Roman's wide filters in the HLTDS
本文论证了在 Roman 望远镜 HLTDS 中使用除 F146 外所有宽滤光片进行深度成像的必要性,以推动河外深场科学并改进 SN Ia 宇宙学系统学。
Tracing the Cosmic web across Cosmic time through SKA observations of radio galaxies
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);University of Tartu(塔尔图大学);Assam Don Bosco University(阿萨姆唐博斯科大学);Observatoire de Paris(巴黎天文台);Collège de France(法兰西公学院);PSL University(PSL大学);Sorbonne University(索邦大学)
Tracing Missing Baryons in the Cosmic Filaments with tSZ and CMB-Lensing Stacking
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hong kong-Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学粤港澳大湾区深空探测科学中心)
Tracing small-scale structure formation through cosmic time with strong gravitational lensing: A case for a next-generation sub-millimetre/millimetre interferometer
European Southern Observatory (ESO)(欧洲南方天文台);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);South African Radio Astronomy Observatory (SARAO)(南非射电天文观测台);Department of Physics, University of Pretoria(比勒陀利亚大学物理系);Pole Scientific, Catholic University of Lyon(里昂天主教大学科学部门);Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系);Observatoire de Paris, LUX, Collège de France, CNRS, PSL University, Sorbonne University(巴黎天文台,卢克斯,法兰西公学院,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学);Dipartimento di Fisica e Astronomia Augusto Righi , Università di Bologna(博洛尼大学奥古斯托·里吉物理与天文学系);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学与天文学观测台);INFN – Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部)
Tracing nitrogen enrichment across cosmic time with JWST
Università di Firenze(佛罗伦萨大学);INAF – Arcetri Astrophysical Observatory(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(剑桥大学卡弗里宇宙学研究所)
Tracing Galaxy Bias Through the Cosmic Web: The Role of Filaments
Universidad Técnica Federico Santa María(弗雷德里克·Santa Maria 技术大学);Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(瓦爾帕萊索天主教大學);The University of Tokyo(東京大學);University of Pennsylvania(賓夕法尼亞大學);The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics(阿卜杜斯·薩拉姆國際理論物理中心);Universidad Nacional de Córdoba(科爾多瓦國立大學);CONICET-UNC(阿根廷國家科學技術研究委員會-科爾多瓦大學)
Tracing the Cosmic Origins: Machine Learning Reconstruction of the Primordial Density Field from EoR Observations
Van Swinderen Institute, University of Groningen(格罗宁根大学范斯温德伦研究所);Northwestern University(西北大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);California Institute of Technology(加州理工学院);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
Tracing Inflationary Imprints Through the Dark Ages: Implications for Early Stars and Galaxies Formation
Hassan II University(哈桑二世大学);Virtual Institute of Astroparticle Physics(天体粒子物理虚拟研究所);Southern Federal University(南联邦大学);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究医科大学MEPhI)