Halo Abundance Matching: accuracy and conditions for numerical convergence
对暗物质晕的丰度和聚集的准确预测在检验标准宇宙学模型中起着关键作用。在这里,我们调查的准确性的一个领先的方法连接的模拟暗物质晕与观测星系-晕Abstraction匹配(HAM)技术。我们展示了如何选择大容量N体模拟中的质量和力分辨率的最佳值,以便它们为关联函数和晕及其子晕的圆速度提供准确的估计-HAM方法的关键成分。在10%的准确度下,结果收敛于50个粒子的晕和150个粒子的祖先subhaloes。为了达到这一准确度水平,应满足若干条件。最小分辨(子)晕的力分辨率应在(0.1-0.3)rs范围内,其中rs是(子)晕的尺度半径。次晕祖细胞的粒子数应为150。我们还表明,两体散射起着次要的作用,N体模拟的准确性,由于相对较少的交叉次数的暗物质晕,有限的力的宇宙学模拟的分辨率。
2013-10-14 astro-ph.CO
Abundance of peaks and dips in three-dimensional mass and halo density fields: a test for cosmology
利用宇宙学N体模拟,我们研究了在$10-100$ s Mpcs尺度上晕和暗物质(DM)的平滑分布中发现的局部极大值(峰)和极小值(谷)的丰度。模拟包括高斯和本地型$f_{\rm NL}$非高斯初始条件。在文献中推导出的表达式的丰度(不考虑高度)的峰值高斯字段是令人惊讶的准确的演变晕和DM密度场的所有初始条件考虑。此外,高度分布是非常好的拟线性尺度上的对数正态拟合。丰度作为尺度的函数依赖于宇宙学参数($H_0$和背景物质密度)通过功率谱的形状,但它是不敏感的集群振幅。此外,平滑晕轮分布中的丰度在非高斯中与高斯模拟基本上不同。在非高斯模型中,这种效应的解释是直接的晕偏差的尺度依赖性。从三维大星系红移巡天中提取的丰富的极值可能是宇宙学参数和初始非高斯性的竞争性探针。它打破了$f_{\rm NL}$和集群振幅之间的简并性,使其与星系团的计数和弱透镜图中的峰值互补。
2018-04-19 astro-ph.CO
Halo mass distribution reconstruction across the cosmic web
从概率论的角度研究了晕质量与环境的关系。我们发现,晕质量不仅取决于本地的暗物质密度,但也对非本地的量,如宇宙网络环境和晕排斥效应。鉴于这些准确的关系,我们已经开发了HADRON代码(晕mAss分布重建),一种技术,使我们能够分配晕质量的晕在三维空间中的分布。这可以应用于模拟星系目录的快速生产,通过分配晕质量,并准确地再现不同的质量削减的偏见。晕人口的聚类结果与BigMultiDark $N$体模拟结果一致:当使用基于增广拉格朗日微扰理论的模拟星表时,功率谱在1- $σ$到$k=0.2\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$尺度范围内。只有质量最大的晕才显示出较大的偏差。对于这些,我们发现的晕排斥效应的证据。一个明显的改善时,实现分配最高的质量晕与最小的距离分离。我们还计算了2点和3点关联函数,并发现一个很好的协议与$N$体结果。我们的工作代表了宇宙网分类的定量应用。它可以在未来星系勘测的大尺度结构的多示踪剂分析中有进一步有趣的应用。
2015-01-22 astro-ph.CO
Separate Universe calibration of the dependence of halo bias on cosmic web anisotropy
我们使用分离宇宙技术来校准线性和二次晕偏差$b_1$和$b_2$对暗物质晕的局部宇宙网络环境的依赖性。我们这样做是通过测量在固定的质量和宇宙网潮汐各向异性$α$无限波长的初始扰动的晕丰度的响应。我们增加了我们的测量与分析框架开发的早期工作,利用近对数正态分布的形状$α$和结果在非常高的精度校准。我们提出了方便的拟合函数的依赖$b_1$和$b_2$的$α$在很宽的范围内晕质量的红移$0\leq z\leq1$。我们的校准$b_2(α)$是第一次演示到目前为止的非线性偏置依赖于本地网络环境。以前的结果表明,$α$是晕组装偏差的晕质量以外的一些属性的主要指标的动机,然后,我们扩展我们的分析框架,以适应依赖的$b_1$和$b_2$上的任何这样的次要属性,或可以单调变换为具有高斯分布。我们证明了这种技术的晕浓度的特定情况下,发现与以前的结果很好的协议。我们的校准将是有用的各种晕模型分析集中在星系组装偏差,以及分析预测的潜力,使用$α$作为一个隔离变量在多示踪剂分析。
2020-09-26 astro-ph.CO
Simulations of Early Baryonic Structure Formation with Stream Velocity: I. Halo Abundance
最近的研究表明,暗物质和重子在复合时的相对速度(vbc)可以影响早期宇宙的结构形成(Tseliakhovich & Hirata 2010)。我们使用大型宇宙学模拟来统计量化这种影响。我们使用三种不同的高分辨率模拟集(重子和暗物质具有单独的传递函数),这些模拟集在盒子大小、粒子数量和暗物质与重子之间的相对速度值方面各不相同。我们发现,当vbc = 1σ(vbc)时,晕的总数密度在z = 25处被抑制了~ 20%,其中σ(vbc)是相对速度的方差,而当vbc = 3.4σ(vbc)时,在相同红移处的相对抑制达到50%,一直保持在30%或以上的水平,直到z = 11。我们还发现了高丰度的“空晕”,即,气体分数低于宇宙平均重子分数fb一半的晕。具体地说,我们发现,当vbc = 1σ(vbc)时,所有低于10 ^5 M \odot的晕在z \geq 19处都是空的。空晕的高丰度导致富气小晕和第一个星系形成的显着延迟。
2012-02-09 astro-ph.CO
ScamPy -- A sub-halo clustering & abundance matching based Python interface for painting galaxies on the dark matter halo/sub-halo hierarchy
本文提出基于子晕聚类与丰度匹配(SCAM)的Python计算框架ScamPy,在暗物质晕/子晕层级上绘制星系,特别适用于高红移研究,并验证了其在再电离物理量分析中的应用。
2024-02-14 astro-ph.CO
The initial shear field in models with primordial local non-Gaussianity and implications for halo and void abundances
本文将Doroshkevich关于高斯统计的初始剪切场本征值的著名公式推广到局部非高斯f_{nl}模型。这是可能的,因为对于f_{nl}中的至少二阶,固定过密度处的分布与f_{nl} =0的情况相比没有变化。我们使用这种概括来估计f_{nl} \ne 0对维里化晕丰度的影响。晕丰度预计是相关的概率,在初始波动场中的某个量超过阈值,我们研究了这个变量的两个选择:它可以是初始变形张量(初始过密度)的特征值的总和,或其最小的特征值。基于临界过密度的方法产生的结果与数值测量结果非常吻合。然后,我们使用这些相同的方法来开发近似描述f_{nl}上的空隙丰度的敏感性。虽然正的f_{nl}会产生更多质量极大的晕,但它会产生更少的超大空洞。因此,它的效果与密度涨落场σ_8的归一化的简单重新标度有质的不同。因此,空洞丰度提供了补充信息,集群丰度,和两者的联合比较可能会提供有趣的限制原始非高斯。
2009-08-01 astro-ph.CO
The cosmic web and the orientation of angular momenta
我们使用一个64 $h^{-1}$ Mpc的暗物质(DM)唯一的宇宙学模拟来研究大尺度方向的晕和子结构的宇宙网络。基于速度剪切张量的网络分类方案用于分配给模拟中的每个晕的网络类型:结,细丝,片材或空隙。使用$\sim10^6$晕跨度~3个数量级的质量的方向的晕的自旋和轨道角动量的subhaloes相对于本征矢量的剪切张量进行检查。我们发现,轨道角动量的subhaloes倾向于对齐的中间特征向量的速度剪切张量的所有晕在结,丝和片。这一结果表明,子结构的运动学位于一个晕的男性化区域内的深处是由它的下降,这反过来又是由大规模的速度剪切,一个令人惊讶的结果给出的男性化性质的晕确定。因此,在z = 0时测得的角动量上,印上了次晕吸积的非随机性质。我们还发现,晕的自旋轴是与第三个本征向量的速度剪切张量的丝和片:晕的自旋轴点沿丝和宇宙片的平面。
2012-01-16 astro-ph.CO
A Variable-Slope Smooth-$k$ Filter for Modeling Halo Abundances with Damped and Oscillatory Power Spectra
Facultat de Física, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学物理学院)
本文提出了一种可变斜率的平滑k滤波器,用于建模具有阻尼和振荡功率谱的晕质量函数,通过解耦小尺度抑制与中间尺度振荡特征,提供统一的解析框架。
2026-08-11 astro-ph.CO
Dependence of the Substructure Abundance on the Orientation Coherence of the Halo Tidal Field
团晕的子结构丰度对周围潮汐场的取向相干性的依赖性的数值证据。应用自适应最小生成树(MST)算法的集群晕与$M\ge 10^{14}\,h^{-1}\,M_{\odot}$从大MultiDark-Planck模拟,我们确定主要的MST干组成的多个节点的细丝和测量其特定的大小(每个节点的空间范围),量化的方向一致性的潮汐场的集群规模。根据主丝的具体尺寸将团晕分为5个样品,并计算5个样品的质量分布,我们研究了团晕的子结构丰度在5个样品之间是否存在差异以及如何存在差异。结果表明,团簇晕镶嵌在具有较大比尺寸的丝中,往往具有较少的亚结构。这种反相关性也被证明是强大的,对缩小形成时代的集群晕,以及对固定的节点数的细丝。考虑到具有较大比尺寸的细丝形成于周围潮汐场在其主轴方向上在大尺度上相干的区域,我们认为,在具有较大比尺寸的细丝中,由于垂直于细丝细长轴的平面中的切向速度的发展,卫星下落和物质吸积到星系团晕上应该被阻碍。
2018-01-30 astro-ph.CO
Halo abundances and shear in void models
通过数值模拟Lemaitre-Tolman-Bondi空洞模型,研究了暗物质的非线性引力坍缩过程.我们扩展晕质量函数形式主义,这些模型在一个一致的方式。这种扩展不仅在所有时间和半径上与模拟数据进行了比较,而且还提供了关于背景切变对扰动增长的影响的有趣线索。我们的研究结果提示,通过集群数量计数,这可能会产生强烈的约束一般非均匀模型,任何规模的背景剪切约束的可能性。
2012-08-23 astro-ph.CO
A new smooth-$k$ space filter approach to calculate halo abundances
我们提出了一种新的过滤器,一个光滑的$k$空间过滤器,使用在Press-Schechter方法来模拟的暗物质晕质量函数,克服了其他过滤器的缺点。我们测试这对N体模拟中测量的质量函数。我们发现,常用的夏普- $k$过滤器无法再现的晕质量函数的行为在低质量的线性功率谱的急剧截断模型的模拟测量。我们表明,我们的新的过滤器的预测同意在更广泛的范围内的晕质量的阻尼和无阻尼功率谱的模拟结果比的情况下,与尖锐的$k$和实空间顶帽过滤器。
2018-04-03 astro-ph.CO
Cluster abundance in chameleon $f(R)$ gravity I: toward an accurate halo mass function prediction
我们改进的质量和环境依赖的球形塌陷模型的变色龙$f(R)$重力校准的唯象校正的启发下,参数化后弗里德曼框架对高分辨率$N$体模拟。我们使用我们的方法来预测相应的修改后的晕质量函数,并提供拟合公式来计算$f(R)$晕丰度相对于广义相对论(GR)丰度的分数增强,精度为$\lesssim 5\%$,从模拟中获得的结果。在参考GR晕丰度的建模在百分比水平上准确的条件下,对于完整的$f(R)$质量函数可以实现类似的准确度。我们用我们的配合预测理论的额外标量自由度的约束,发现与当前太阳系测试竞争的上限是在更大尺度上正在进行和即将进行的调查中的集群数量计数分析的范围内。重要的是,我们的方法的灵活性也允许这被应用到其他标量张量理论,其特征在于质量和环境相关的球形坍缩。
2017-04-11 astro-ph.CO
ZOMG-I. How the cosmic web inhibits halo growth and generates assembly bias
具有固定质量的暗物质晕的聚集取决于它们的形成历史,这种效应被称为组装偏差。我们使用变焦N体模拟来研究这种现象的起源。对于红移z=0的每个晕,我们确定包含其最终质量的物理体积变得稳定的时间。我们考虑五个例子,这发生在z~1.5和两个不稳定的z=0。变焦模拟表明,早期塌陷晕在z=0时质量不会增长,而后期形成的则显示净流入。原因是“吸积”晕位于一个细丝网络的节点上,为它们提供营养。相反,每个“停滞”的光环位于一个突出的灯丝内,比光环的尺寸更厚。从周围环境进入的物质成为暗条的一部分,而暗条中的物质则从晕中退离。我们的结论是,大会偏见起源于淬火晕生长由于潮汐力形成的非线性结构在宇宙网络中,如先前在文献中所述。此外,内部动态的晕的变化:速度各向异性配置文件偏向于径向(切向)轨道吸积(失速)晕。我们的研究结果揭示了尚未解释的依赖晕集群的各向异性的原因。最后,我们扩展了扩展集理论来解释这些影响。一个简单的标准的基础上的椭圆形的线性潮汐场相结合的球形崩溃模型提供了很好的预测这两类晕。
2017-06-14 astro-ph.CO
The Abundance and Structure of Subhaloes near the Free Streaming Scale and Their Impact on Indirect Dark Matter Searches
暗物质粒子的自由流动运动在物质功率谱中留下了一个截止点,并设定了最小暗物质晕的尺度。最近的宇宙学$N$体模拟表明,在自由流尺度附近的晕中,中心密度尖点比更大质量的晕中要陡得多。在这里,我们研究的丰度和结构的subhaloes附近的自由流标度在非常高的红移使用一套前所未有的大宇宙学$N$体模拟,在很宽的范围内的主机晕质量。的subhalo丰度被抑制强烈低于自由流动的规模,但subhalo质量函数之间的比率,在截止和没有截止模拟是很好地拟合由一个单一的校正函数,无论主机晕质量和红移。在subhaloes,中央的斜坡是相当浅,比在现场晕,但是,仍然比NFW的配置文件陡峭。与此相反,在晕下的浓度明显大于晕,并取决于晕下的质量。我们比较了两种方法外推的质量浓度关系的晕和subhaloes z=0,并提供了一个新的简单的拟合函数subhaloes,一套大的宇宙学$N$体模拟的基础上。最后,我们估计湮没助推因子的牛奶路大小的晕是1.8和6.2之间。
2020-01-09 astro-ph.CO
Revealing the cosmic web dependent halo bias
光环偏差是光环模型的关键成分之一。在给定的红移下,它只依赖于晕的质量。在这项研究中,四种类型的宇宙网络环境:集群,丝,片和空隙内定义的最先进的高分辨率$N$体模拟。在这些环境中,我们使用晕-暗物质互相关和晕-晕自动关联函数来探测晕的聚类特性。在我们描述的四种不同的宇宙网环境中,晕轮偏差的性质有很大的不同。相对于总体而言,簇中的晕在{ $10^{11.0}\sim 10^{13.5}h^{-1}\rm M_\odot$ }质量范围内具有显著较低的偏差。然而,在其他环境中,质量为{ $\sim 10^{12.0}h^{-1}\rm M_\odot$ }的晕圈在空隙中显示出高达10倍的极大增强的偏差。这种强烈的晕偏向宇宙网环境依赖性可能在未来的宇宙学和星系形成研究中发挥重要作用。在这个宇宙网络的框架内,年龄依赖性的晕偏差被发现是唯一显着的集群和细丝相对较小的晕$\la 10^{12.5}\msunh$。
2017-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Web-Halo Model Peak-Background Split (WHM-PBS): halo bias as a distribution, not a number
RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
研究提出网络晕轮模型峰-背景分割(WHM-PBS)理论,利用宇宙网络环境生成晕轮偏差分布。通过三种方式应用该分布,解释了密度偏差关系、晕轮随机性及偏差-浓度-相关性反转,无需针对组装偏差调参。
2026-08-25 astro-ph.CO
The importance of the cosmic web and halo substructure for power spectra
在这项工作中,我们研究的相关性的宇宙网络和子结构的物质和透镜功率谱测量晕模拟目录提取的N体模拟。由于N体模拟的计算成本很高,因此通常使用更快的方法将暗物质场近似为一组晕。在这种近似下,我们取代质量浓度N体模拟的球对称Navarro-Frenk-White晕密度分布。我们也认为完整的质量场是两个不同场的总和:暗物质晕($M>9\times 10^{12}~M_{\odot}$ /h)和不包括在晕中的粒子。模拟晕很好地再现了物质功率谱,但低估了大尺度和小尺度上的透镜功率谱。对于在$z_{\rm s}=1$的源,相对于模拟的晕,在$\ell\approx 10^4$的透镜功率谱被低估高达40%。模拟星表与晕外的暗物质分布相结合,可以减轻大尺度效应。此外,为了评估子结构的贡献,我们在N体模拟中涂抹了晕内子结构,同时保持晕密度分布不变。对于物质功率谱,这种平滑的效果仅为5%的量级,但对于透镜子结构要重要得多:对于$\ell\approx 10^4$,内部结构贡献了总光谱的30%。这些发现对模拟星表的创建有重要意义,表明目前用于星系调查的一些近似方法将不足以用于未来的弱透镜调查。
2015-03-14 astro-ph.CO
Topological bias: How haloes trace structural patterns in the cosmic web
本文通过持久性与Betti曲线分析Planck-Millennium模拟中的晕分布,发现晕质量与多尺度拓扑呈线性关系,即独立于聚类偏置的拓扑偏置。
2024-01-22 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of coupled and uncoupled quintessence models I: Halo properties and the cosmic web
我们提出了一系列的绝热流体动力学模拟的几个quintessence模型(包括一个自由和相互作用的标量场)的结果相比,一个标准的\LCDM \宇宙学。对于每一个,我们使用$2\times1024^3$粒子在一个$250$ \hMpc \周期盒假设WMAP 7宇宙学。在这项工作中,我们专注于$z=0$宇宙网络中的晕的属性。根据速度剪切张量的特征值,该网络被分为\emph{voids},\emph{sheets},\emph{filaments}和\emph{knots},这是一个很好的代理底层的过密度分布。我们发现,根据其周围环境分类的对象的属性显示了对基本宇宙学的实质性依赖;例如,当考虑完整的晕圈样本时,虽然$V_{\rm max}$显示不同模型之间的平均偏差为$\approx5$ %,但是比较根据其环境分类的对象,偏差的大小可以大到$20$的百分之。我们还发现,晕自旋参数正相关的耦合,而晕浓度表现出相反的行为。此外,在研究不同环境下的浓度-质量关系时,我们发现在所有的宇宙学中,低密度区域具有较大的归一化和较浅的斜率。虽然发现这种行为是所有模型的特征,但最佳拟合关系的差异在(耦合)暗能量中得到增强,从而为这类模型提供了更清晰的预测。
2014-01-20 astro-ph.CO
The Dependence of Subhalo Abundance on Halo Concentration
等级结构的形成意味着在一个暗物质晕中暗晕的数量不仅取决于晕的质量,而且还取决于晕的形成历史。这种依赖于形成的历史,这是高度相关的晕浓度,可以占super-Poissonian分散在subhalo占领在一个固定的晕质量,以前已经在模拟中测量。在这里,我们提出了一个模型来预测的subhalo丰度函数为个别主机晕,结合晕质量和浓度。我们将宇宙学模拟的结果与一套新的银河系质量晕的放大模拟相结合,以校准我们的模型。我们表明,该模型可以成功地再现在这些模拟的平均值和分散的subhalo占领。进一步研究了次晕丰度和晕浓度之间的相关性。我们还讨论的情况下,在这种情况下,晕属性的推断可能会受到影响,如果subhalo丰度和晕浓度之间的相关性被忽略,在这些情况下,我们的模型会给出一个更准确的推断。我们建议,与未来的深调查,卫星占领在低质量的制度,可以用来验证存在的晕组装偏差。
2015-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Small-scale Effects of Thermal Inflation on Halo Abundance at High-$z$, Galaxy Substructure Abundance and 21-cm Power Spectrum
我们研究了热膨胀对宇宙学结构形成的影响,并提出了可用于约束和可能探测热膨胀情景的天体物理观测值。这些是暗物质晕丰度在高红移,卫星星系在银河系的丰度,和波动的21厘米辐射背景的时代之前的再电离。热膨胀的情况下留下的物质功率谱的特征签名,通过提高在特定的波数的振幅由热膨胀($N_{\rm bc}$)期间的e-折叠的数量确定,并强烈抑制在较小的尺度模式的振幅。对于一个合理的参数空间范围内,结果之一是在高红移和银河系卫星星系的微晕形成的抑制。虽然这种效应是实质性的,但它与其他宇宙学或天体物理学效应一起退化。21厘米背景探测器的功率谱更直接地影响这一点,由于功率谱中的特征信号,它的观测可能是限制热膨胀情景的最佳方式。如果进行10000小时的观察,第1阶段(SKA 1)中的平方公里阵列(SKA)具有足够大的灵敏度,可以实现带有$N_{\rm bc}\gtrsim 26$的模型的这一目标。最后一个阶段SKA,预计灵敏度约高一个数量级,似乎更有希望,将涵盖更广泛的参数空间。
2017-11-15 astro-ph.CO
The same with less: The cosmic web of warm versus cold dark matter dwarf galaxies
我们利用暖暗物质(WDM)和冷暗物质(CDM)的宇宙学模拟来探索宇宙网中低质量暗物质晕分布的基本性质。使用自丰度匹配的模拟星系目录,我们表明,在WDM宇宙中的矮星系的分布,其中低质量的晕形成严重抑制,是几乎无法区分的CDM宇宙的低质量的晕是看不到的,因为星系形成抑制低于一些阈值晕质量。然而,如果矮星系光度和晕属性之间的散射足够大,低质量的CDM晕有时会拥有相对明亮的星系,从而偶尔会有孤立的星系填充CDM空洞,并减少完全空的空洞的数量。否则,如果没有高质量的光散射,我们考虑的所有模拟星系聚类统计数据--自动关联函数、卫星的数量和径向轮廓、孤立星系的数量以及小空洞的PDF--在CDM和WDM中几乎是相同的。当从丰度匹配的晕目录构造时,WDM空洞既不大于CDM空洞,也不空。因此,这是一个挑战,以确定是否CDM问题的小晕相对于观测到的矮星系的数量密度过剩有一个宇宙学的解决方案或天体物理学的解决方案。然而,在未来的局部体积调查中,可能会在星系的宇宙网络中发现一些关于暗物质粒子以及矮星系和它们的暗物质晕宿主之间的分散性的线索。
2015-07-15 astro-ph.CO
The abundance of (not just) dark matter haloes
利用GIMIC计划的一对高分辨率宇宙学模拟,研究了Lambda CDM宇宙学中重子对结构和子结构丰度的影响。两个模拟都使用相同的初始条件,但是一个只包含暗物质,另一个也包含重子。我们发现,与纯暗物质模拟相比,气体压力、再电离、超新星反馈、剥离和截断吸积系统地降低了总质量和结构丰度,使其低于~10^12太阳质量。考虑到这一点,并采取适当的检测阈值降低了观测到的星系的丰度与最大圆周速度低于100公里/秒,显着减少报告之间的差异Lambda CDM和测量的HI速度函数的ALCAFA调查。我们还表明,恒星质量在10^5 ~ 10^7太阳质量之间的星系,其恒星质量与总质量的比值增加了约2倍,这是根据(次)晕质量函数与观测星系质量函数的丰度匹配推断出来的。此外,我们发现,低质量的subhaloes的一个重要部分是完全没有恒星。考虑到10^10太阳质量以下的暗晕的存在,进一步减少了可观测天体的丰度,并导致在10^9 - 10^10太阳质量的晕中星系的恒星与总质量比的推断增加了2 - 10倍。这在很大程度上调和的丰度匹配结果与个别矮星系的运动学在λ-CDM。我们提出了近似修正的对象的质量来自纯暗物质计算占重子效应。
2013-04-24 astro-ph.CO
Environmental effects on halo abundance and weak lensing peak statistics toward large underdense regions
宇宙微波背景(CMB)包含一个异常冷点,周围有一个热环,称为冷点。Inoue & Silk(2006)提出,这个特征可以通过假设一个超空来解释:如果存在这样一个大的欠密区域,那么在斑点周围扰动的物质的增长可能与宇宙中的平均值不同,这种差异可能会影响峰值统计的弱透镜分析。为了研究环境对晕圈数计数和峰值统计的影响,我们使用了一种公开可用的光线跟踪模拟,用于一个边长为2250 $h^{-1}$ Mpc的盒子(Takahashi等人,2017)。我们发现,在模拟中,朝向最大欠密度区域的大质量晕的数量计数减少,并且基于宇宙平均值,差异的相应显著性为$\geq3σ$。根据峰值统计分析结果,随着质量晕的减少,高峰值的数量减少,而低峰值的数量随着视线中物质的缺乏而增加。在总信噪比中,大欠密度区域中峰计数减少的最高显著性为$5σ$。我们的结果表明,环境对晕丰度和弱透镜峰统计的影响可以用来探测超空的存在和性质。
2019-08-08 astro-ph.CO
Mass reconstruction and noise reduction with cosmic-web environments
研究星系聚集中的随机性问题,提出利用暗物质晕的宇宙网环境信息结合线性偏置,有效降低两点统计中的随机性,显著提升信号噪声比,且与暗物质晕质量信息互补。
2024-03-23 astro-ph.CO
Multi-stream portrait of the Cosmic web
我们报告的结果的多流环境的暗物质晕的宇宙学N体模拟的LCDM宇宙学的第一次研究。暗物质的完整动力学状态可以描述为六维相空间中的三维子流形--暗物质片。在我们的研究中,我们使用拉格朗日子流形x = x(q,t)(其中x和q分别是同向运动的欧拉坐标和拉格朗日坐标),这是动态等效的暗物质片,但更方便的数值分析。我们的主要结果可以概括如下。在模拟的分辨率下,即没有额外的平滑,宇宙网表示一个分层结构:每个光环主要在细丝交叉处嵌入网络的连续框架中,并且每个细丝在壁交叉处嵌入网络的壁状织物中。局部地,每个晕圈或子晕圈是流数量场中的峰值。在相邻的细丝中的流的数量高于在相邻的壁中的流的数量。壁是流的数量等于三个或几个的区域。空隙由要求为单流流动区域的局部条件唯一地定义。光环周围的流壳非常薄,最近的空隙区域通常在光环中心的一个半FOF半径内。
2016-08-19 astro-ph.CO
The Concentration Dependence of the Galaxy-Halo Connection: Modeling Assembly Bias with Abundance Matching
将星系与它们的暗物质晕联系起来的经验方法对于解释星系空间统计的测量已经变得至关重要。在这项工作中,我们提出了一种新的方法参数化的丰度匹配方法中的浓度依赖程度。这种新的参数化提供了一个平滑的插值之间的两个常用的匹配代理:峰值晕质量和峰值晕最大圆周速度。这种参数化控制量的依赖星系光度晕浓度在一个固定的晕质量。有效地,这种插值方案使丰度匹配模型在产生的星系目录中具有可调节的装配偏差。随着新的400 Mpc/h暗空模拟,其较大的体积提供较低的样本方差,我们进一步表明,低红移两点聚类和卫星分数测量SDSS已经可以提供一个联合约束的浓度依赖性和分散的丰度匹配框架内。
2016-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The network analysis of the cosmic web as a tool to constrain cosmology and cosmic magnetism
INAF-Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文台);Bogolyubov Institute for Theoretical Physics of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院波戈留博夫理论物理研究所);Astronomical Observatory of Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科国立大学天文台)
通过分析宇宙网的网络结构,研究其对宇宙学参数σ_8和原始磁场模型的敏感性,以区分不同宇宙学场景。
2025-11-27 astro-ph.CO
The MIP Ensemble Simulation: Local Ensemble Statistics in the Cosmic Web
我们提出了一种新的技术,使我们能够计算合奏统计在当地的基础上,直接晕属性到他们的当地环境。这是通过使用相关系综来实现的,其中大尺度结构对于所有实现是共同的,同时每个实现具有独立的晕圈种群。相关的合奏可以堆叠,有效地增加晕数密度的任意因素,从而打破了晕质量函数给出的晕数密度的基本限制。这种技术使我们能够计算\textit{local ensemble statistics}的物质/晕分布在任何位置的模拟盒,同时消除了固有的随机性在晕形成过程中,并直接与晕属性的环境。我们介绍了\textit{Multum In Parvo}(MIP)相关系综模拟,包括220个实现的32小时$^{-1}$ Mpc盒与$256^3$每个粒子。就有效体积和颗粒数量而言,这相当于一箱含有$\sim 5\times 10^6$晕圈的$\sim 193$ h $^{-1}$ Mpc,最小质量为$3.25 \times 10^9$ h $^{-1}$ M $_{\odot}$。通过计算晕椭圆率和晕形状-LSS对准的局部系综统计,说明了这里提出的技术的潜力。我们发现,虽然有一般的趋势,椭圆度和对准的晕与他们的LSS,也有显着的空间变化,这对星系的形状和排列的观测研究具有重要意义。
2018-04-06 astro-ph.CO
Density profiles and voids in modified gravity models
我们研究了在一个修改后的重力模型,其中重力一般是强或弱的大尺度上的空洞的形成。我们发现,空洞丰度提供了补充信息晕丰度:如果归一化的CMB,模型与较弱的大尺度重力有较小的大尺度功率,更少的大规模晕和更少的大空洞,虽然缩放不完全退化与$σ_8$。我们的研究结果表明,除了他们的丰度,晕和空隙密度分布也可能提供有趣的限制,这样的模型:更强的大尺度重力产生更集中的晕,和更薄的空隙壁。这可能会影响通常假设将星系团观测值转换为晕质量的标度关系,可能使这些也成为有用的引力探测器。
2009-11-10 astro-ph.CO
Comparing halo bias from abundance and clustering
我们模拟的$\sim(3 \ \text{Gpc}/h)^3$体积的MICE大挑战模拟的晕的丰度通过拟合通用质量函数与改进的刀刀误差协方差估计,匹配理论预测。我们提出了不同的拟合模型和新的预测线性($b_1$)和非线性($c_2$和$c_3$)晕聚类偏差之间的统一关系。当分析中包括低质量范围($M_h \lesssim 3 \ 10^{12} \ M_{\odot}/h$)时,不同的质量函数拟合显示其性能存在很大差异。结合文献中的拟合结果,我们发现低质量星系的振幅总体变化在$10$ %左右,高质量星系(星系团)的振幅变化在$50$ %左右($M_h > 10^{14} \ M_{\odot}/h$)。这些变化传播为$b_1$预测中的$10$ %变化和$c_2$或$c_3$中的$50$ %变化。尽管有这些强烈的变化,我们发现$b_1$和$c_2$或$c_3$之间的普遍关系,我们提供简单的拟合。排除低质量晕,不同的模型拟合合理的善良在这个分析中,显示百分比水平的协议,在其$b_1$预测,但系统$5-10$ %低于偏差直接测量两点晕质量聚类。这一结果证实了先前从较小体积(和较小质量)得出的发现。偏倚预测的不准确性导致生长测量的$5-10$ %误差。它们还影响来自聚类测量的任何HOD拟合或(聚类)质量校准。
2015-04-14 astro-ph.CO
Excursion set peaks: a self-consistent model of dark halo abundances and clustering
我们描述了如何扩展偏移集峰值框架,使其预测的暗晕丰度和聚类可以直接与模拟进行比较。这些扩展包括:晕质量的定义,它使用的TopHat过滤器在现实空间中;平均依赖的临界密度崩溃delta_c晕质量m;和分散在这个平均值。所有这三个都是由三轴而不是球形坍缩的物理学激发的。将得到的质量函数与N体结果进行比较表明,如果使用模拟确定的delta_c(m)及其散射,则所有这三个都是获得~10%精度的必要因素。例如,在一个示例中,假设Δ C的恒定值没有散射,如球形坍缩的物理学所激发的,导致比模拟中看到的更多的质量晕。对于线性晕偏差,相同的模型也与N体结果非常一致,特别是在高质量端,已知应用于质量函数拟合的传统峰-背景分裂参数低估了测量偏差约10%。在行程集语言中,我们的模型是关于在初始条件下以特殊位置(峰值)为中心的行走-我们讨论它对所有行走都有助于统计的通常计算意味着什么。
2013-02-13 astro-ph.CO
Cosmic Ballet III: halo spin evolution in the cosmic web
我们使用$Λ$ CDM Planck-Millennium N体模拟中的暗物质晕的一个非常大的样本来探索晕自旋在宇宙网中的演化。我们使用NEXUS+多尺度形式主义,以确定在几个红移的丝和片的宇宙网络的层次结构。我们发现,在任何时候的晕自旋的幅度与网络环境,是最大的长丝,并且,第一次,我们表明,它也与长丝厚度以及自旋取向和脊柱之间的角度的主机长丝。例如,在厚细丝中的大质量晕比在薄细丝中的对应物旋转得更快,而对于低质量晕则相反。我们还研究了晕自旋取向与丝和片的择优轴之间的取向演化。排列随晕质量而变化,低质量晕的自旋主要沿着丝棘,而高质量晕的自旋主要垂直于丝棘。平均而言,对于所有晕质量,晕自旋在稍后的时间变得更加垂直于细丝脊柱。在所有的红移,自旋排列显示出相当大的变化与灯丝的厚度,与晕质量对应的过渡从平行到垂直排列变化超过一个数量级。对于$z\leq2$,晕自旋幅度的环境依赖性显示出很小的演化,并且可能是初始条件中的相关性或高红移效应的结果
2021-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Beyond-Halo Mass Effects of the Cosmic Web Environment on Galaxies
本研究通过模拟探讨宇宙网环境对星系的影响是否独立于宿主晕质量,发现次级星系偏置优先将星系置于更强成团的晕中,且与节点或纤维关联更强的晕中偏置效应更显著,强调在星系-晕连接中需去除晕质量效应。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The $f(R)$ halo mass function in the cosmic web
修正重力的一个重要指标是局部环境对晕性质的影响。本文讨论了局部潮汐结构对晕质量函数、晕方向、晕自旋和浓度-质量关系的影响。我们推广的偏移集形式主义产生一个晕质量函数条件的大尺度结构。我们的模型与大尺度上的密度场是线性或弱非线性的模拟吻合得很好。除此之外,我们的主要结果是,$f(R)$不影响晕丰度,晕自旋参数和浓度-质量关系在一个环境无关的方式,而我们没有发现明显的偏离$Λ$ CDM的质量函数与固定的环境密度,也没有对齐的方向和自旋矢量的本地宇宙网络的本征向量的晕。有一个总的趋势是更大的偏离$Λ$清洁发展机制在低密度环境和高质量的晕,预期从变色龙筛选。
2017-02-22 astro-ph.CO gr-qc
Expanded haloes, abundance matching and too-big-to-fail in the Local Group
利用观测到的40个本星系群(LG)成员的运动学数据,导出了这些星系的暗物质晕质量。从理论上预期的LG质量函数和两个不同的密度配置文件中选择的光晕被假定,一个标准的通用尖点模型和质量依赖的配置文件,占在修改星系内的暗物质分布的重子的影响。由此产生的恒星和晕质量之间的关系进行比较,从丰度匹配的预期。使用一个普遍的尖形轮廓,LG星系系综适合在相对较低的质量晕,留下“黑暗”的许多大质量的\mhalo $\gtrsim$ 10 $^{10}$ \msun晕:这反映了“太大而不能失败”的问题,并导致\mstar - \mhalo \关系,不同于丰度匹配预测。此外,孤立LG星系的恒星形成效率增加时,采用尖点模型的晕质量的减少。相比之下,使用质量依赖密度剖面,具有\mstar $\gtrsim$ 10 $^{6}$ \msun的矮星系被分配到更大质量的晕,其中心核心分布有暗物质:缓解了“太大而不能倒”的问题,得到的\mstar - \mhalo \关系遵循丰度匹配预测直到当前勘测的完整性极限,孤立成员的恒星形成效率随着晕质量的减小而减小,与理论预期一致。最后,LG星系的尖点/核心空间,提供了一个框架,以了解其密度分布的非普遍性。
2015-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relation between halo spin and cosmic web filaments at z=3
我们研究了暗物质晕的自旋演化及其对高红移宇宙网中连接细丝数量的依赖性(下文称为自旋-细丝关系)。为此,我们在宇宙学N体模拟中模拟了质量范围为$5\times10^{9}h^{-1}M_{\odot}$到$5\times10^{11}h^{-1}M_{\odot}$的$5000$晕,其质量范围为$z=3$。我们证实了Prieto等人在2015年发现的关系,其中具有较少细丝的晕具有较大的自旋。我们还发现,这种关系是更重要的晕质量较高,和晕与被动(没有重大合并)的组装历史。另一个发现是,具有较大自旋或较少细丝的晕具有与自旋矢量更垂直对齐的细丝。我们的研究结果指向一个图片中的初始自旋的晕是很好地描述了潮汐扭矩理论,然后得到随后的修改,在一个可预测的方式,因为拓扑结构的宇宙网络,这反过来又是由目前青睐的LCDM模型。我们的自旋-细丝关系是LCDM的一个预测,可以用观测来检验。
2016-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatial and velocity anisotropies of stellar halos across cosmic web environments: Insights from IllustrisTNG simulation
Visva-Bharati University(维斯瓦-巴拉蒂大学)
研究宇宙网环境对恒星晕空间和速度各向异性的影响,发现其作用较弱,主要由小尺度过程驱动。
2025-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy properties and the cosmic web in simulations
我们试图了解星系属性和它们的局部环境之间的关系,这需要一个适当的环境概念的制定。我们分析GIMIC套件的宇宙流体动力学模拟的框架内的宇宙网络制定的霍夫曼等人,重点是模拟的DM晕和发光星系的属性相对于空洞,片,丝和结-宇宙网的四个元素。我们发现,晕的质量函数依赖于环境,从而带动了其他星系形成的环境依赖性。网形晕质量函数,并通过其主机晕质量的星系属性的强烈依赖,它也塑造了星系(网)环境的依赖。
2014-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter Halo Properties vs. Local Density and Cosmic Web Location
利用Bolshoi-Planck LCDM宇宙学模拟研究了局部环境密度和宇宙网环境(细丝、壁和空隙)对暗物质晕关键性质的影响。使用SpineWeb方法和VIDE工具包将z = 0模拟分析为细丝、壁和空隙,这两种方法都使用分水岭变换。我们研究的关键晕属性是特定的质量吸积率,自旋参数,浓度,长轴性,最后一次主要合并的比例因子,以及晕的一半z = 0质量时的比例因子。对于所有这些属性,我们发现,在相同的环境密度比较时,在细丝,墙壁,或空隙的晕属性之间没有明显的差异。因此,我们得出结论,环境密度是影响这些属性的核心属性。这一结论与最近的研究结果一致,即在z ~ 0处相同的环境密度下,红移巡天中星系的性质与其宇宙网环境无关。我们还发现,银河系和仙女座星系在宇宙壁中心附近的局部网络环境似乎对这些星系的暗物质晕的性质没有任何影响,除了它们的方向,尽管我们发现在相对较小的宇宙壁中心附近有如此大质量的晕是相当罕见的。
2019-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of dark matter-dark radiation interactions on halo abundance -- a Press-Schechter approach
我们研究晕质量函数的Press-Schechter形式主义的相互作用的暗物质模型,物质的功率谱阻尼由于在早期宇宙中的暗声振荡。在采用平滑窗口函数后,我们用“有效结构形成理论”(ETHOS)项目的数值模拟校准了分析模型,并在高质量区$M_{\rm h}\gtrsim3\times10^{10}\;{\rm M}_{\odot}$固定了模型参数。我们还进行了高分辨率的宇宙学模拟与晕质量下降到$M_{\rm h}\sim10^8\;{\rm M}_{\odot}$,以涵盖广泛的质量范围进行比较。虽然该模型是校准ETHOS 1和CDM模拟高晕质量的红移$z=0$,它成功地再现了其他两个ETHOS模型在低质量制度在低和高红移的模拟。作为应用,我们比较了$z=6$观测到的星系和晕的累积数密度,发现动力学退耦温度低于$0.5\ \rm{keV}$的相互作用暗物质模型是不利的。我们还进行了丰度匹配分析,并推导出这些模型在$z=4$的恒星晕质量关系。在晕丰度的抑制导致质量较小的晕主机观察星系的恒星质量范围$M_*\simeq 10^5-10^7\ {\rm M}_{\odot}$。
2019-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dual Origin of Stellar Halos II: Chemical Abundances as Tracers of Formation History
完全宇宙学的,高分辨率的N-Body + SPH模拟被用来研究模拟恒星晕中恒星的化学丰度趋势作为其起源的函数。这些模拟采用了物理激励的超新星反馈配方,以及金属富集,金属冷却和金属扩散。正如在早期的论文中所提出的,在这项研究中的模拟星系被恒星晕包围,其内部区域包含从卫星星系吸积的恒星和在主星系中心区域原位形成的恒星,后来通过合并转移到它们的内晕。分析了位于类太阳观测者10 kpc范围内的晕星的丰度分布([Fe/H]和[O/Fe])。我们发现,对于没有经历过最近的重大合并的星系,在原位恒星的金属丰度分布函数的高端[Fe/H]比吸积恒星在类似的[Fe/H]更[α/Fe]-丰富。在给定的[Fe/H]下,晕星的[O/Fe]的这种二分法是由原位和吸积晕星形成的不同势阱引起的。这些结果与最近对本地银河系晕星的观测结果定性相符。因此,通过观察银河系和其他L* 星系晕群的变化趋势,观测者可能会发现不同物理过程对恒星晕形成的相对贡献。
2010-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Faber-Jackson relation and Fundamental Plane from halo abundance matching
基本平面(FP)描述了椭圆星系的恒星质量、大小和速度色散之间的关系;费伯-杰克逊关系(FJR)是它在{质量、速度}空间的投影。在这项工作中,我们重新部署和扩展了Desmond & Wechsler(2015)的框架,以询问是否基于丰度匹配的LCDM模型在匹配星系的空间分布方面取得了成功,也能够解释FJR和FP的关键特性,包括它们的散射。在我们的框架内,与FJR正常化的协议要求晕扩大,以应对光盘的形成。我们发现,倾斜的FP可以解释由所观察到的星系结构的非同源性和丰度匹配与通用的初始质量函数(IMF)产生的质光比的变化相结合,只要考虑到恒星运动的各向异性。然而,由于在固定的恒星质量的晕属性的变化,位于宇宙学动机的晕星系的FP周围的预测散射大大增加,似乎超过了数据。这意味着星系和晕变量之间的额外相关性可能需要完全调和这些模型与椭圆星系的比例关系。
2016-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Caught in the cosmic web: Environmental effect on halo concentrations, shape, and spin
利用一组高分辨率的模拟,我们研究了暗物质晕特性与大尺度环境的统计相关性。我们认为晕人口分为四个宇宙网络(CW)的元素:空隙,墙壁,细丝,和节点。我们第一次提出了一个研究连续波效应的晕覆盖六十年的质量:$10^{8}-10^{14}{h^{-1}{\rm M}_{\odot}}$。我们发现,晕生活在各种网络组件的分数是一个强大的功能的质量,与大多数的$M>10^{12}{h^{-1}{\rm M}_{\odot}}$晕生活在细丝和节点。低质量晕更均匀地分布在细丝、壁和空隙中。对于晕密度分布和形成时间,我们发现一个通用的质量阈值$M_{th}\sim6\times10^{10}{h^{-1}{\rm M}_{\odot}}$以下,这些属性随环境而变化。在这里,细丝晕有最陡的浓度-质量关系,壁接近整体平均值,而空洞晕有最平坦的关系。这相当于$c_{200}$的细丝和空隙晕,分别是$14\%$高于和$7\%$低于平均值在$M=2\times10^8{h^{-1}{\rm M}_{\odot}}$,与低质量的节点晕是最有可能飞溅回来。我们发现双幂律拟合,很好地描述了$c(M)$的四个环境中的整个探测质量范围。一个互补的图片被发现的平均形成时间,与质量形成时间的关系以下的趋势所示的浓度:节点晕是最古老的和空晕最年轻的。在研究晕的自旋和形状时,CW环境效应要弱得多。晕质量的趋势相反:$M<10^…
2021-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The abundance and environment of dark matter haloes
宇宙学和结构形成理论中的一个悬而未决的问题是,环境在多大程度上影响星系和晕的性质。本文旨在阐明这一问题。本文重点分析了一个暗物质的模拟,它解决了环境如何影响晕丰度的问题,晕被分配了四个属性:它们的维里质量,一种用孔径计算的环境密度,与$R_{vir}$成比例($Δ_M$),固定孔径($Δ_R$)环境密度,以及宇宙网分类(即,空隙、片、丝和结,如V-网算法所定义)。$Δ_M$是在半径为$5$ \rvir的球体内评估的晕周围的平均密度,其中\rvir \是维里半径。$Δ_R$是用$R=4h^{-1}$ Mpc进行高斯平滑的密度场,在晕的中心进行评估。本文的主要结果是,晕在不同的网络元素之间的差异源于他们的质量函数的差异,并不依赖于他们的自适应孔径环境密度。晕的质量和它的固定孔径环境密度之间的互相关引起的固定孔径环境密度的依赖性。
2016-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Tully-Fisher and mass-size relations from halo abundance matching
塔利-费舍尔关系(TFR)表达了旋转星系与它们所处的暗物质晕之间的联系,因此包含了大量关于星系形成的信息。我们构建了一个总体框架,以调查是否基于晕丰度匹配模型能够重现观测到的恒星质量TFR和质量大小关系(MSR),并使用数据来约束星系形成参数。我们的模型测试了一系列合理的情况下,不同的晕盘形成的反应,重子和暗物质的相对角动量,选择效应的影响,和丰度匹配参数。我们发现,与观察到的TFR协议提出了一个上限的星系和晕属性之间的散射,需要弱或反向晕收缩,并有利于选择效应,优先消除快速旋转的星系。MSR将盘与晕的比角动量的比率约束为大约在0.6-1.2的范围内。我们确定和量化两个问题,这种性质的模型面临的。(1)他们预测MSR的内在分散度太大,(2)他们预测TFR和MSR残差之间的相关性太强。我们认为,解决这些问题需要引入恒星表面密度和封闭的暗物质质量之间的相关性。最后,我们探讨了预期的中央和卫星星系的TFR之间的差异,发现在青睐的模型中,这种差异应该是在一个样本中检测到的~700星系。
2015-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Web and Environmental Dependence of Screening: Vainshtein vs. Chameleon
修正广义相对论以解释宇宙加速膨胀的理论经常使用屏蔽机制来满足太阳系尺度的限制。我们研究了宇宙网络和暗物质晕的局部环境密度对Vainshtein和变色龙屏蔽机制屏蔽特性的影响。我们比较宇宙网络形态的暗物质粒子,暗物质晕的质量函数,质量和径向依赖的筛选,速度色散和特有的速度,和环境依赖的筛选机制在$f(R)$和NDGP模型。使用ORIGAMI宇宙网络识别例程,我们发现,Vainshtein机制依赖于宇宙网络形态的暗物质粒子,因为这些是根据其崩溃的维度定义的,而变色龙机制显示没有形态依赖性。晕的变色龙屏蔽及其速度色散依赖于晕质量,小晕和亚晕可以在变色龙机制中被环境屏蔽。另一方面,Vainshtein机制中的晕的屏蔽不依赖于质量或环境,并且它们的速度分散被抑制。Vainshtein机制中晕的特殊速度被增强,因为屏蔽的物体仍然可以感受到外部场产生的第五力,而变色龙晕的特殊速度在晕中心被屏蔽时被抑制。
2015-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryons in the CosmicWeb of IllustrisTNG -- II: the Connection among Galaxies, Halos, their Formation Time and their Location in the Cosmic Web
星系之间的联系,它们形成的暗物质晕以及大尺度宇宙网的性质仍然需要完全解开。我们使用的宇宙流体动力学模拟TNG 100的IllustrisTNG套件量化的大尺度密度场和宇宙网络形态之间的关系晕质量和星系恒星质量的影响。我们选择的对象的总动力学质量范围$\geq 6.3\times 10^{10} h ^{-1}\, M_{\odot}$到几个$10^{14} h^{-1} \, M_{\odot}$之间的红移$z=4$和红移$z=0$。使用基于密度场变形张量的方法将宇宙网类(结、丝、片、空)分配给体积的每个区域。我们发现星系恒星质量与总动力学质量和形成时间有很强的相关性,而与大尺度超密度和宇宙网类的相关性较弱。后两个量相互关联,但不完全退化。此外,我们发现,在固定的晕质量,恒星质量低于中值的星系更有可能被发现在空洞和片,而恒星质量高于中值的星系更有可能被发现在细丝和结。最后,我们发现,对环境的依赖性更强的卫星比中心,并讨论这些结果的物理意义。
2019-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical Abundance Patterns and the Early Environment of Dwarf Galaxies
最近的观测表明,银河系恒星晕中的低金属丰度恒星和矮卫星星系中的低金属丰度恒星之间存在着丰度模式的差异。本文首先研究了银河系形成前的早期环境在塑造这些恒星星族中可能扮演的角色。特别是,我们认为是否在交叉污染的恒星晕和卫星的祖先之间的差异可能有助于解释丰度模式的差异。使用N体模拟,我们发现,主晕的祖先晕主要聚集在一起,在z=10,而卫星星系的祖先仍然在这个集群的外围。接下来,分析模拟的超新星驱动风表明,主晕祖细胞更有效地相互交叉污染,而卫星星系祖细胞仍然更加孤立。因此,不均匀的交叉污染,由于不同的高Z空间位置的每个系统的祖先可以帮助解释观测到的丰度模式的差异今天。相反,这些差异是早期金属富集不均匀性的标志。
2013-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cosmic Ballet: spin and shape alignments of haloes in the cosmic web
我们研究了从P-Millennium $Λ$ CDM宇宙学N体模拟中获得的前所未有的大样本暗物质晕与宇宙网细丝的对齐。我们使用最先进的NEXUS形态形式主义,由于其多尺度的性质,同时确定在所有尺度的结构。我们发现强大的和非常重要的路线,与两个主轴的晕和他们特有的速度倾向于沿灯丝取向。然而,自旋-细丝排列显示出更复杂的趋势,从低质量时优先平行变为高质量时优先垂直。这种"自旋翻转"发生在平均质量为$5\times10^{11}~h^{-1}M_\odot$时。该质量随着长丝直径的增加而增加,在最细和最粗的长丝样品之间变化超过一个数量级。我们还发现,晕的内部部分有一个自旋翻转的质量,是几倍小的晕作为一个整体。这些结果证实,最近的吸积是负责的复杂行为的晕自旋丝排列。低质量晕主要沿垂直于其主灯丝的方向吸积质量,因此它们的自旋倾向于沿灯丝取向。相比之下,高质量的晕主要是沿着它们的宿主细丝增生,并且它们的自旋优先垂直于它们。此外,位于较薄的灯丝的晕更有可能沿其宿主灯丝比位于较厚的灯丝相同质量的晕吸积。
2018-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing subhalo abundance matching with galaxy kinematics
University of Oxford(牛津大学);University of Cambridge(剑桥大学);University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);University of the Western Cape(西开普大学)
利用星系动力学测试子晕丰度匹配,发现需强晕膨胀和低散射,但与聚类约束矛盾,表明需结合动力学与聚类约束以解决星系-晕连接问题。
2026-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two distinct halo populations in the solar neighborhood. IV. Lithium abundances
我们研究了属于F和G主序星的两个晕族的恒星的锂丰度是否存在差异,这些恒星先前被发现在金属丰度范围为-1.4 < [Fe/H] <-0.7的情况下[α/Fe]不同。Li丰度来自使用MARCS模型大气的高分辨率光谱中测量的LiI 6707.8 A线。此外,恒星的质量是确定的logTeff - logg图之间的Yonsei-Yale演化轨迹插值。高α晕星和低α晕星的锂丰度没有显著的系统差异。对于大多数质量为0.7 < M/Msun < 0.9,重元素质量分数为0.001 < Z < 0.006的恒星,Li丰度符合关系式A(Li)= a0 + a1 M + a2 Z + a3 MZ,其中a0,a1,a2,a3为常数。将这个关系外推到Z = 0导致Li丰度接近从标准大爆炸核合成计算和WMAP重子密度预测的原始值。然而,这个关系并不适用于[Fe/H] <-1.5的恒星。我们认为,富含金属的晕星形成的锂丰度接近原始值,在其大气中的锂已耗尽的时间与恒星质量和Z的近似线性依赖。高α星和低α星的锂丰度没有系统性差异,这表明环境效应对锂的破坏并不重要。
2012-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A halo model for cosmological neutral hydrogen: abundances and clustering
我们扩展了以前的分析结果对约束的丰度和集群后再电离($z \sim 0-5$)中性氢(HI)系统使用晕模型框架。我们的工作与一个全面的HI数据集,包括小规模的集群,柱密度和质量函数的HI星系在低红移,强度映射测量在中等红移和紫外/光学观测的阻尼莱曼阿尔法(DLA)系统在较高的红移。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)的方法来约束最佳拟合模型的参数,无论是HI晕质量关系和HI径向密度分布。我们发现,径向指数轮廓的结果在一个很好的适合低红移HI的观测,包括集群和列密度分布。的配置文件的形式也被发现,以匹配高红移DLA的意见,结合使用时,与一个三参数HI晕质量关系和红移演化的HI浓度。晕模型的预测与观测到的低红移星系的HI面密度分布,以及高红移DLAs的碰撞参量和覆盖分数观测的一般趋势吻合得很好。我们提供了方便的表格,总结了最佳拟合晕轮模型预测。
2017-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA