Evaluating hydrodynamical simulations with green valley galaxies
我们测试星系形成的宇宙学流体动力学模拟的性质的蓝云(BC),绿谷(GV)和红色序列(RS),测量的4000 $\small{ \mathring {\mathrm A}}$断裂强度与恒星质量平面在$z=0.1$。我们分析了EAGLE的RefL0100N1504运行和IllustrisTNG项目的TNG100运行,通过将它们与斯隆数字巡天进行比较,同时考虑到选择偏差。根据Angthopo等人的方法,我们的分析集中在恒星质量$\log\,\mathrm{M_\star/M_{\odot}} \simeq 10-11$内的GV上,该GV选自D $_n$(4000)与恒星质量平面上星系的双峰分布。这两个模拟都与活动星系核在绿谷的部分相匹配。然而,他们过度生产静态GV星系相对于观测,与IllustrisTNG产生更高比例的静态GV星系比鹰。在这两个,GV星系有较老的亮度加权年龄相对于SDSS,而更好的匹配被发现的质量加权年龄。我们发现EAGLE GV星系在早期就淬灭了它们的恒星形成,但后来经历了恒星形成,与观测结果相匹配。相比之下,IllustrisTNG GV星系有一个更广泛的SFH,更有效地淬火在以后的宇宙时间,产生多余的淬火星系在GV相比SDSS,基于4000 $\small{ \mathring {\mathrm A}}$断裂强度。这些结果表明,活动星系核反馈次网格物理,更具体地说,…
2021-03-16 astro-ph.GA
On the galaxy-halo connection in the EAGLE simulation
星系形成的经验模型需要对星系和晕属性之间的相关性进行假设。这些可以根据观测结果进行校准,或者从流体动力学模拟等物理模型中推断出来。在这封信中,我们使用EAGLE模拟研究星系大小与晕属性的相关性。我们之所以进行这种分析,是因为我们注意到,旋转支撑星系中重子和暗物质之间角动量分配的常见假设过度预测了恒星质量-尺寸关系的扩展以及尺寸和速度残差的反相关性,这表明它暗示的星系晕联系存在问题。我们发现EAGLE星系人口在这两个统计数据上表现得更好,并将这一成功追溯到星系大小与晕质量,浓度和自旋在固定恒星质量的相关性的弱点。在经验模型中使用这些相关性将使星系尺度的细粒度方面得以匹配。
2017-06-30 astro-ph.GA
The galaxy size to halo spin relation of disk galaxies in cosmological hydrodynamical simulations
在标准盘星系形成模型中,星系盘的大小与其暗物质晕的自旋参数$λ$密切相关。该模型已被广泛采用的各种半解析星系形成模型,已非常成功地解释了大量的观测数据。然而,在大多数星系形成的现代流体动力学模拟中,很少看到尺寸- $λ$相关性。在这篇短文中,我们利用4组大型流体动力学模拟来探索大样本模拟盘状星系的尺寸-自旋参数关系,并将其与Mo等(1998)的一个流行的盘状星系形成模型进行比较。有趣的是,星系的大小与暗物质晕的自旋参数密切相关,尽管在我们研究的所有恒星质量范围内,这种关系并不总是与MMW 98模型的预测一致。在EAGLE模拟中,银河系类比也存在大小-自旋相关性,但它比IllustrisTNG的对应物相对较弱。对于EAGLE合作模拟中的矮星,存在空相关性。我们的结论是,无论是详细的亚网格物理或流体力学求解占的大小自旋关系,这将在我们未来的工作中进行探讨。
2023-03-10 astro-ph.GA
Massive disc galaxies in cosmological hydrodynamical simulations are too dark matter-dominated
利用EAGLE和IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟研究了大质量盘状星系(Mstar/Msun> 5e 10)中的盘-晕连接,并与Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves数据集中的大质量螺旋星系的HI旋转曲线研究结果进行了比较.我们发现,模拟和观察到的光盘之间的差异出现在全球和局部尺度上。在全球范围内,模拟光盘栖息的光环是一个因素~4(在EAGLE)和~2(在IllustrisTNG)更大的质量比从观测数据集的旋转曲线分析。我们还使用模拟盘的合成旋转曲线来证明从旋转曲线中恢复晕质量并不存在系统性偏差。我们发现,模拟预测暗物质占主导地位的系统与恒星总封闭的质量比是一个因素的1.5-2小于真实星系在所有半径。这是“反馈失败问题”的另一种表现形式,因为它表明模拟的拥有大质量圆盘的晕在将重子转换为恒星方面效率太低,可能是由于过于有效的恒星和/或活动星系核反馈实现。
2020-06-15 astro-ph.GA
The EAGLE simulations of galaxy formation: Public release of particle data
这本手册伴随着室女座财团的星系形成的宇宙学流体动力学模拟的EAGLE套件的24个模拟的粒子数据的发布。它描述了如何下载这些快照以及如何从中提取数据集,强调变量的含义及其单位。我们提供了在python中提取粒子数据的示例。这个数据发布补充了我们早期通过SQL关系数据库发布的EAGLE中星系的许多综合属性。该数据库已更新,以包括作为当前数据发布的一部分的其他模拟。想要使用EAGLE的科学家可能会发现,在访问粒子数据之前,首先调查他们的分析是否可以使用数据库进行是有用的。快照文件中的粒子由peano-hilbert键索引。这允许轻松提取简单连接的空间体积,而无需读取整个快照。这使得使用适度的计算资源来分析星系的许多方面成为可能,即使在使用大量粒子的EAGLE模拟时。提供了一个读取例程来简化此过程。
2017-06-29 astro-ph.GA
The relation between galaxy morphology and colour in the EAGLE simulation
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中,我们研究了星系的运动学形态、内禀色和恒星质量之间的关系。我们计算了3562个恒星质量大于$10^{10}M_{\odot}$的星系在z=0时的内禀u-r色,并测量了它们在有序共转中所投入的动能比例。我们进行视觉检查的gri复合图像,发现我们的运动形态与视觉形态强烈相关。鹰产生的星系群的形态与色质图中的位置密切相关,红色序列主要由椭圆星系组成,蓝色云由盘星系组成。卫星星系比中心星系更有可能出现在红色序列上,并且对于卫星星系来说,红色序列在形态上更加多样化。这些结果表明,质量,内在的颜色和形态之间的联系产生的星系形成模型,再现所观察到的星系质量函数和大小。
2017-04-20 astro-ph.GA
Exploring the halo occupation distribution for moderate X-ray luminosity active galactic nuclei in the EAGLE cosmological simulation
本文利用EAGLE流体动力学模拟构建中等X射线光度活动星系核的晕占据分布,发现次并合在大多数红移下略占主导,是触发mXAGN的主要机制。
2025-06-05 astro-ph.GA
The galaxy morphology-density relation in the EAGLE simulation
星系的光学形态与星系环境密切相关,早型星系的比例随着星系密度的增加而增加。在这项工作中,我们提出了第一个分析的星系形态密度关系的宇宙流体动力学模拟。我们使用一个卷积神经网络,观察到的星系,进行视觉形态分类的星系恒星质量$M_\ast > 10^{10} \, \mathrm{M}_\odot$在EAGLE模拟成椭圆形,透镜状和晚型(螺旋形/不规则)类。我们发现EAGLE再现了星系的形态-密度和形态-质量关系。使用模拟,我们发现导致观察到的形态-密度关系的三个关键过程:(i)在高密度环境中通过气体剥离将盘状主导星系从晚型(螺旋)转变为透镜状星系,(ii)在低密度环境中通过合并诱导的黑洞反馈形成透镜状星系,(iii)高质量星系的比例增加,通常是椭圆星系,星系密度更高。
2022-12-16 astro-ph.GA
Data release of UV to submm broadband fluxes for simulated galaxies from the EAGLE project
我们目前的尘埃衰减和尘埃排放通量足够解决星系的EAGLE套件的宇宙流体动力学模拟,计算与SKIRT辐射转移代码。后处理程序包括恒星形成区,恒星源,和弥漫的尘埃的特定组件,并考虑到随机加热的尘埃颗粒,以获得现实的宽带通量的波长范围从紫外线到亚毫米。模拟调查包括六个EAGLE模型中近50万个恒星质量超过10^8.5太阳质量的模拟星系。这些星系中,约有三分之二的星系位于23个红移仓中,直到z=6,具有足够分辨的金属气体分布,以获得有意义的尘埃衰减和发射,重要的警告是,在所有红移中使用相同的尘埃属性。这些新发布的数据补充了已经公开的关于EAGLE星系的信息,其中包括通过聚合模拟中代表物质的平滑粒子的特性而获得的固有特性。我们还提供了一个开源的Python程序框架,用于后处理模拟星系的辐射转移代码SKIRT。该框架允许任何第三方计算EAGLE星系的合成图像,SED和宽带通量,并考虑到尘埃衰减和排放的影响。
2017-12-15 astro-ph.GA
A Gaia-Enceladus Analog in the EAGLE Simulation: Insights into the Early Evolution of the Milky Way
我们确定了一个模拟银河系类似的EAGLE套件的宇宙流体动力学模拟。这个星系不仅与银河系有着相似的全局属性,而且被特别选中是因为它的合并历史类似于目前已知的银河系。特别是,我们发现,这个银河系类似物经历了最后一次重大合并(与恒星质量比$\sim 0.2$)在$z\sim 1.2$。我们发现,这种合并影响了当时存在的恒星的动力学性质,有助于形成厚盘,并导致宿主恒星形成率的显着增加。因此,这个物体特别适合于了解银河系的早期演化历史。它也是一个理想的候选人,重新模拟具有更高的分辨率,因为这将允许解决过多的有趣的问题,例如,太阳附近的暗物质的具体分布。
2019-09-09 astro-ph.GA
The baryon cycle in modern cosmological hydrodynamical simulations
本研究对比了EAGLE、IllustrisTNG、SIMBA三套主流宇宙模拟的重子循环,发现它们虽对z≈0星系性质预测一致,但反馈外流尺度差异显著,为观测检验和下一代模拟模型提供了基础。
2024-07-09 astro-ph.GA
Evolution of the stellar metallicities of galaxies in the EAGLE simulations
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中,我们研究了恒星质量和恒星金属丰度之间的相关性。在一个给定的恒星质量,模拟星系与较低的恒星金属丰度显示,平均而言,较高的气体分数,较高的特定恒星形成率和年轻的恒星星族。活动星系核反馈在高质量恒星金属丰度的测定中起着重要的作用。在一般情况下,模拟系统遵循恒星金属丰度和气体分数之间的良好定义的关系,这并不随红移显着演变。所有这些趋势都与先前关于EAGLE恒星形成气体金属丰度的研究结果一致。
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
EAGLE-Auriga: effects of different subgrid models on the baryon cycle around Milky Way-mass galaxies
现代流体动力学模拟再现了真实宇宙的许多性质。这些模拟对各种物理过程进行建模,但由于分辨率的限制,其中许多都是使用“次网格模型”进行的。虽然不同的次网格模型已经成功地模拟了超新星(SNe)反馈对星系性质的影响,但仍然不清楚这些不同的实现方式是否以及在多大程度上影响了可观测的晕气体性质。在这项工作中,我们使用“放大”宇宙学初始条件的两个卷选择类似的本地集团(LG)演变的御夫座和鹰星系形成模型。虽然两个模拟中的次网格物理模型再现了$L^\star$星系的真实恒星成分,但它们表现出不同的气体性质。也就是说,御夫座预言银河系(MW)几乎是重子封闭的,而鹰则认为只有一半的重子存在于晕内。此外,EAGLE预言这种重子缺陷延伸到LG,($r \leq 1 \mathrm{~Mpc}$)。EAGLE中的重子缺陷可能是由于在高红移时的SNe反馈,这会产生具有高覆盖分数和径向速度的晕宽外流,这两者都会喷射重子并显着阻碍宇宙气体吸积。相反,在御夫座,气体吸积几乎不受反馈的影响。这些差异似乎是从SNe到气体的不同能量注入方法的结果。我们的结果表明,类星体吸收线和快速射电暴色散措施可以约束这两个制度与未来的观测。
2021-06-16 astro-ph.GA
Isolated dark matter deprived galaxies in hydrodynamical simulations: real objects or artefacts?
我们在几个最先进的流体动力学模拟中寻找孤立的暗物质剥夺星系:Illustris,IllustrisTNG,EAGLE和Horizon-AGN,并在除了Horizon-AGN之外的所有星系中发现了少数有希望的物体。虽然我们最初的目标是研究它们的属性和演化,但我们很快注意到它们都位于各自模拟框的边缘。在使用完整的粒子数据仔细研究了这些物体之后,我们得出结论,它们不仅仅是由识别绑定结构的算法问题引起的。我们提供了强有力的证据,证明这些古怪的星系是由规则星系产生的,这些星系在穿过模拟盒的边缘时由于非物理过程而被撕裂。我们表明,这些对象是吸烟枪表明在Illustris,IllustrisTNG和EAGLE中粒子数据的周期性边界条件的实施存在问题,最终被追溯到一组非常罕见的条件下发生的一个小错误。
2019-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Star-Formation Properties of the Observed and Simulated AGN Universe: BAT vs EAGLE
本文给出了从{ \it Swift}-BAT 58月星表中选取的72个低红移、硬X射线活动星系核的数据。我们利用光谱能量分布拟合的光学到红外测光,以估计宿主星系的属性。我们比较这个观测样本的体积和流量匹配样本的AGN从EAGLE流体动力学模拟,以验证如何准确地模拟可以重现观测到的AGN宿主星系的属性。在对EAGLE和以前观测的SFR中已知的+0.2 dex偏移进行校正后,我们发现SFR和X射线光度分布是一致的;然而,我们发现EAGLE中的恒星质量比观测样本大$0.2 - 0.4$ dex,从而导致sSFR较低。我们比较这些结果与我们以前的研究在高红移,发现协议的观测和模拟,即sSFR分布的宽度是相似的($\sim0.4-0.6$ dex)和SFR分布的中位数低于恒星形成的主序列的$\sim0.3-0.5$ dex在所有样本。我们还使用EAGLE选择一个样本的活动星系核宿主星系在高和低的红移,并遵循其特征的演变从$z=8$到$z=0$。我们在这两个样本之间发现了类似的行为,即当黑洞经历其最快速增长阶段时,恒星的形成被淬灭。利用EAGLE,我们发现在$z\sim0$中有23%的活动星系核在高红移时也是活动星系核,并且它们的宿主星系是模拟中质量最大的天体之一。总的来说,我们发现EAGLE很好地再现了观测结果,有一些小的不一致(恒星质量为$\sim$ 0.2 dex,sSFR为$\sim$…
2020-08-12 astro-ph.GA
The dearth of difference between central and satellite galaxies II. Comparison of observations with L-GALAXIES and EAGLE in star formation quenching
正如我们在第一篇论文中所证明的,只要控制恒星质量,中心星系和卫星星系的猝灭分数作为晕质量的函数是非常相似的。这同样适用于淬火分数作为中心速度色散的函数,这是密切相关的黑洞质量,只要一个控制恒星和晕质量。在这里,我们使用模拟星系目录构建从最新的半解析模型,L-GALAXIES,和最先进的流体动力学模拟,鹰,调查这些模型是否可以重现数据中看到的趋势。我们还检查了用于识别中心和卫星的组查找器如何影响我们的结果。我们发现,L-GALAXIES未能再现的趋势。预测的中心星系淬灭率随$10^{12.5}h^{-1}M_{\odot}$周围晕质量和$\sim10^{6.5}M_{\odot}$周围黑洞质量的增加而急剧增加,而预测的卫星星系淬灭率随晕质量和黑洞质量的增加而逐渐增加。相比之下,EAGLE中的中心和卫星遵循与数据中所见几乎相同的趋势。我们讨论了反馈过程如何调节星系淬火的影响,我们的结果。
2018-07-21 astro-ph.GA
Evolution of galaxy stellar masses and star formation rates in the EAGLE simulations
我们调查的星系质量和恒星形成率的演化银河系及其环境的演化和组装(EAGLE)模拟。这些包括一套流体动力学模拟在一个$Λ$ CDM宇宙学与辐射冷却,恒星形成,恒星质量损失,并从恒星和吸积黑洞的反馈亚网格模型。次网格的反馈进行了校准,以重现所观察到的当今星系恒星质量函数和星系的大小。在这里,我们表明,模拟再现所观察到的恒星质量密度的增长到20%.The模拟还跟踪观测到的星系恒星质量函数的红移z = 7的演变,与合理的数据解释的不确定性的差异。与观测到的星系一样,模拟星系的特定恒星形成率是双峰的,具有不同的恒星形成和被动序列。恒星形成星系的特定恒星形成速率通常比观测值低0.2到0.4 dex,但速率的演变密切跟踪观测结果。模拟和数据之间前所未有的一致性使EAGLE成为了解控制星系形成的物理过程的强大资源。
2015-04-22 astro-ph.GA
Small-scale galaxy clustering in the EAGLE simulation
我们在EAGLE宇宙流体动力学模拟中研究了现今的星系团。对EAGLE的星系形成参数进行了校准,模拟结果再现了红移$z=0.1$星系的恒星质量函数,并且模拟结果也很好地再现了星系的颜色。模拟体积太小,无法正确采样大尺度的波动,因此我们专注于小于几兆秒差距的尺度。我们发现非常好的协议与观察到的集群测量星系和质量大会(GAMA)的调查,星系时,恒星质量,颜色,或光度。然而,低质量的红星系聚集得太强,这至少部分是由于有限的数值分辨率。除了这个限制,我们得出结论,鹰星系居住类似的暗物质晕观测到的GAMA星系,以及卫星星系的径向分布作为恒星质量和颜色的函数是类似的观察。
2017-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic outflow rates in the EAGLE simulations
我们目前的测量银河系流出率的EAGLE宇宙学模拟套件。我们发现,气体被从星际介质(ISM)的中央星系与无量纲的质量加载因子,尺度约为$V_{\mathrm{c}}^{-3/2}$在低质量的制度,恒星反馈占主导地位的圆速度。来自活动星系核(AGN)的反馈导致晕质量$> 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$的质量负荷上升。我们发现,更多的气体流出通过晕维里半径比从ISM的星系,特别是在低红移,这意味着大量的环星系介质(CGM)内的质量负荷。在给定的晕质量/红移下,外流速度跨越很宽的范围,平均而言,随着红移和晕质量的增加而增加,直到$M_{200} \sim 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$。外流表现出双峰流动模式环银河尺度,与银河短轴对齐。我们提出了一些类似的比较流出率从其他最近的宇宙流体动力学模拟,并表明,比较银河系风的传播作为半径的函数,揭示了不同的模型之间的巨大差异。相对于其他一些模拟,EAGLE更倾向于恒星反馈的场景,其中通过从ISM中移除少量气体来实现与星系恒星质量函数的一致性,但银河风随后传播并将周围气体夹带到更大的半径。
2020-04-01 astro-ph.GA
Properties of Local Group galaxies in hydrodynamical simulations of sterile neutrino dark matter cosmologies
我们研究星系形成的不育中微子暗物质模型,显着不同,从寒冷的和“温暖的热遗迹”模型。我们使用EAGLE代码进行流体动力学模拟的星系对选择类似于本地集团的演变,作为APOSTLE模拟项目的一部分。我们比较冷暗物质(CDM)与两个无菌中微子模型与7千电子伏的质量:一个,最温暖的所有模型中的这个质量(LA 120)和其他,一个相对较冷的情况下(LA 10)。我们表明,较低浓度的无菌中微子subhalos相比,他们的CDM同行推断内部暗物质的内容,如天炉座星系(或麦哲伦云)的异常值少的无菌中微子宇宙学。在星系数计数方面,当考虑到晕到晕(或“模拟到模拟”)的散射时,LA10模拟与CDM是无法区分的。为了使LA120模型与本星系群矮星系的数量相匹配,形成星系所需的低质量晕的比例比EAGLE模拟预测的要高。随着对本星系群星系的普查接近完成,这一群体可能会提供一个强有力的区分冷和暖暗物质模型。
2017-08-22 astro-ph.GA
The Cluster-EAGLE project: global properties of simulated clusters with resolved galaxies
我们介绍了C-EAGLE(C-EAGLE)模拟项目,这是一组在质量范围$10^{14}<M_{200}/\mathrm{M}_{\odot}<10^{15.4}$内形成$30$星系团的宇宙学流体动力学变焦模拟,其中包含Bahé等人(2017)的绣球样本。模拟采用最先进的EAGLE星系形成模型,气体粒子质量为$1.8\times10^{6}\,\mathrm{M}_{\odot}$,物理软化长度为$0.7\,\mathrm{kpc}$。在本文中,我们介绍了样品,并提出了低红移的整体性质的集群。我们计算的X射线性质的方式与观测技术相一致,展示了使用估计的质量引入的偏差和散射。我们发现星团的总恒星含量和黑洞质量与观测到的关系符合得很好。然而,星系团中的气体太丰富,这表明活动星系核反馈模型在从星系团的高红移祖先中驱逐气体方面不够有效。X射线的性质,如光谱温度和软带光度,和Sunyaev-Zel'dovich属性是在合理的协议与观察到的关系。然而,星系团有太高的中心温度和比观测到的熵核更大的熵核,这可能是由星系团核心形成后活动星系核的反馈驱动的。整个ICM的总金属含量及其分布与观测结果吻合良好。
2017-07-06 astro-ph.GA
Life in the Cosmic Neighbourhood: Galactic Habitable Zones in the EAGLE Simulations
Western Sydney University(西悉尼大学);The University of Sydney(悉尼大学);Visa Cash App Racing Bulls Formula One Team(Visa Cash App红牛二队F1车队);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);Pawsey Supercomputing Research Centre(Pawsey超级计算研究中心);University of Durham(杜伦大学)
利用EAGLE模拟研究星系尺度宜居环境,发现早期高恒星形成率星系最危险,而银河系是典型宜居星系,高效创造宜居时间且灾难概率低。
2026-10-07 astro-ph.GA
Resolved galaxy scaling relations in the EAGLE simulation: star formation, metallicity and stellar mass on kpc scales
我们探索的尺度关系的空间分辨区域内的星系中出现的演化和组装的Galeries及其环境(EAGLE)流体动力学,宇宙学模拟的物理特性。利用1 kpc尺度的Spaxels,我们计算了恒星形成速率与恒星质量表面密度之间的关系,即空间分辨的恒星形成主序(rSFMS),以及气体金属丰度与恒星质量表面密度之间的关系,即空间分辨的质量-金属丰度关系(rMZR)。我们比较观察到的关系来自积分场单位调查和星系成像。EAGLE很好地再现了局部($z\approx0.1$)rSFMS的斜率,但具有$\approx-0.15$ dex偏移,接近于星系整合关系的发现。rMZR的形状与观测结果相当吻合,复制了高表面密度下的特征营业额,我们表明这是由于活动星系核的反馈。在低(高)表面密度下,rSFMS和rMZR的残差呈负(正)相关。随着模拟从$z=2$发展到0.1,rSFMS变得更浅,这是由内而外的星系形成的表现。rMZR的形状也表现出戏剧性的演变,从$z=2$的凸轮廓到$z=0.1$的凹轮廓,这样在高恒星密度区域的气体在更高的红移处更富集。在1 kpc尺度上,EAGLE星系中星系范围内的气体分数和金属丰度之间的关系的红移独立性不被保留,这意味着化学演化是非本地的,由于星系内的气体和金属的运输。
2018-12-17 astro-ph.GA
The EAGLE project: Simulating the evolution and assembly of galaxies and their environments
我们介绍了处女座联盟的鹰项目,一套流体动力学模拟,遵循形成的星系和黑洞的代表性卷。我们讨论了这种模拟的局限性,其有限的分辨率和约束较差的次网格物理,以及这些如何影响其预测能力。一个主要的改进是我们对来自大质量恒星和活动星系核的反馈的处理,其中热能被注入到气体中,而不需要关闭冷却或流体动力学力,从而允许风在没有预定速度或质量加载因子的情况下发展。由于反馈效率不能从第一性原理预测,我们校准到z~0星系恒星质量函数和星系中心黑洞质量关系的振幅,也考虑到星系的大小。所观察到的星系质量函数再现$\lesssim 0.2$德克斯在整个质量范围内,$10^8 < M_*/M_\odot \lesssim 10^{11}$,协议的水平接近所达到的半解析模型,前所未有的流体动力学模拟。我们比较我们的结果,一组有代表性的低红移观测不考虑在校准中,并发现良好的协议与观测到的星系特定的恒星形成率,被动分数,塔利-费舍尔关系,总恒星光度的星系团,和列密度分布的星系际CIV和OVI。虽然气体和恒星的质量-金属丰度关系与$M_* \gtrsim 10^9 M_\odot$的观测结果一致,但它们在较低质量时不够陡峭。气体分数和温度太高的星系团,但集团这些差异可以解决通过采用更高的加热温度的次网格处方AGN反馈。EAGLE是研究星系形成的一个有价值的新资源。
2014-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observing EAGLE galaxies with JWST: predictions for Milky Way progenitors and their building blocks
我们目前的预测,来自EAGLE LCDM宇宙流体动力学模拟,预计将在高红移的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)检测到的星系的丰度和属性。我们认为星系人口作为一个整体,并专注于子人口的银河系(MW)的类似物,被定义为星系的吸积历史类似的MW的,也就是说,星系进行了合并类似的盖亚-土卫二-香肠(GES)事件,并包含一个类似的大麦云(LMC)卫星的今天。在红移z=2-8的范围内,考虑到尘埃遮蔽和不同的曝光时间,我们推导出了JWST NIRCam通带中所有EAGLE星系的光度函数。对于$T=10^5$ s的曝光时间,在大多数条带中可观察到早至z~6的平均MW祖细胞,并且对于GES和LMC祖细胞,这分别变为z~5和z~4。GES和LMC类似物的祖细胞平均比MW祖细胞在大多数红移处暗约2和约1等。它们在任何时候都位于未来MW宿主的平均约60和约30角秒内,因此将出现在JWST NIRCam的视野内。我们的结论是,星系类似的主要祖的MW和其主要吸积组件应与JWST观测超过红移2,提供了一个新的和独特的窗口,在研究我们自己的星系的形成历史。
2022-12-05 astro-ph.GA
Massive Low Surface Brightness Galaxies in the EAGLE Simulation
在EAGLE流体动力学宇宙学模拟中,利用$M_{*} > 10^{9.5} \mathrm{M_{\odot}}$研究了低表面亮度星系(LSBG)的形成和性质。星系表面亮度取决于恒星质量表面密度和质光比($M/L$)的组合,因此低表面亮度与星系角动量(低表面密度)和低比恒星形成率(高$M/L$)密切相关。这驱动了大多数其他观测到的表面亮度和星系属性之间的相关性,例如大多数LSBG具有低金属丰度的事实。我们发现LSBG比高表面亮度星系(HSBG)更孤立,与观测结果一致,但这种趋势完全是由LSBG不太可能是近距离卫星的事实驱动的。大部分的LSBG是一致的形成的情况下,具有最高角动量的星系是那些最近形成的大部分恒星从一个气体水库共同旋转的高自旋暗物质晕。然而,EAGLE中最扩展的LSBG盘,其大小与观测到的巨型LSBG相当,是通过合并建立的。这些星系被发现居住在暗物质晕与更高的自旋在其内部区域($<0.1r_{200c}$),即使排除重子物理学的影响,考虑匹配晕从暗物质只有模拟相同的初始条件。
2020-09-02 astro-ph.GA
The evolution of the baryon fraction in halos as a cause of scatter in the galaxy stellar mass in the EAGLE simulation
EAGLE模拟套件以前已被用来调查星系,$M_{*}$,和暗物质晕的属性之间的关系,使用流体动力学参考模拟结合暗物质(DMO)模拟具有相同的初始条件。在具有$M_{\mathrm{200c}} > 10^{11} \mathrm{M_{\odot}}$的晕中,中心星系的恒星质量与DMO晕的最大圆速度相关,而$\approx 0.2$的散射指数与DMO晕的其他性质无关。在这里,我们重新审视$z = 0.1$中EAGLE中$M_{*}-V_{\mathrm{max, DMO}}$关系中分散的起源。我们发现,在$M_{*}$的散射与星系恒星人口的平均年龄,使固定的$V_{\mathrm{max, DMO}}$更大的星系是年轻的。恒星质量和平均恒星人口年龄的分散是由星系祖先的重子质量($M_{\mathrm{bary}} = M_{\mathrm{gas}} + M_{*}$)在固定的晕质量和浓度下的变化引起的。在峰值相关红移($z \approx 1$)处,在$z=0.1$ $M_{*}-V_{\mathrm{max, DMO}}$关系中,祖先重子质量占方差的$75\%$。重子质量的散射,反过来,主要是由反馈强度的差异和气体吸积在每个晕的演化过程中。
2019-01-02 astro-ph.GA
Galactic inflow and wind recycling rates in the EAGLE simulations
星系风循环的作用是星系演化中最大的未知数之一,因为循环对星系生长的任何贡献在很大程度上都随着第一次下落物质的流入率以及流出的气体和金属被赶出星系的速度而退化。我们目前的EAGLE宇宙学模拟项目的风回收效率的测量,利用大容量模拟,再现一个现实的星系人口的统计能力。我们研究风循环在晕尺度,即气体已被喷射超过晕维里半径,并在星系尺度,即气体已被喷射从ISM至少$\approx 10 \, \%$的维里半径(因此排除较小规模的星系喷泉)。银河系尺度的风循环通常是低效的,其特征返回时间尺度与哈勃时间相当或更长,并且其效率在$M_{200} = 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$的特征晕质量处明显达到峰值。相应地,EAGLE星系中被吸积的大多数气体是第一次坠落。在晕尺度上,再循环到晕上的效率与半解析星系形成模型所假设的值相差几个数量级。风力循环与其他流体动力学模拟的效率差异目前难以评估,但可能较小。我们能够表明,在EAGLE中,风循环对星系生长的贡献比其他一些模拟小。我们发现,累积的第一时间气体吸积率在维里半径减少相对于暗物质吸积的质量,$M_{200} < 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$,表明有效的预防性反馈晕尺度的晕的期望。
2020-08-07 astro-ph.GA
Environmental vs. intrinsic quenching at cosmic noon: Predictions from cosmological hydrodynamical simulations for VLT-MOONRISE
本研究利用IllustrisTNG和EAGLE模拟预测宇宙正午星系熄灭,发现中心及高质量卫星的熄灭由黑洞质量主导,低质量卫星由群晕质量主导,并为MOONRISE巡天提供区分环境与内在机制的观测预测。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Calibrated, cosmological hydrodynamical simulations with variable IMFs I: Method and effect on global galaxy scaling relations
最近推断的变化,恒星初始质量函数(IMF)之间的本地高质量的早型星系可能需要重新解释的观测星系人口和可能有重要的后果预测模型的星系形成和演化。我们提出了一对新的宇宙学,流体动力学模拟的基础上的EAGLE模型,自洽地采用国际货币基金组织,分别成为底部或顶部沉重的高压环境中的个别恒星形成的气体粒子。在这样的模型中,相对于参考IMF的过剩恒星质量-光($M/L$)比增加,分别由于低质量矮星或恒星残骸的过剩。至关重要的是,这两个压力依赖的IMF已被校准,以再现所观察到的趋势,增加过剩的$M/L$与中央恒星速度色散($σ_e$)在早期型星系,同时保持与用于校准的EAGLE模型,即星系光度函数,半光半径晚型星系,和黑洞质量的观测值的协议。我们发现,虽然$M/L$过剩是一个很好的措施,国际货币基金组织的低质量的斜率变化,它强烈依赖于年龄的恒星星族的高质量的斜率变化。[Mg/Fe] $-σ_e$关系的标准化对于底部(顶部)重IMF变化降低(增加),而斜率没有受到强烈影响。底部重的变化对星系金属丰度、早期星系的半光半径或恒星形成率的影响很小,而顶部重的变化显著增加了高质量星系的这些数量,导致观测的紧张局势。
2018-07-06 astro-ph.GA
The environmental dependence of HI in galaxies in the EAGLE simulations
我们使用EAGLE宇宙流体动力学模拟套件来研究当今星系的HI含量如何取决于它们的环境。我们发现,鹰再现观察到的HI质量环境的趋势非常好,而半解析模型通常高估了在密集的环境中的平均HI质量。对于恒星质量Mstar>10^9 Msun的卫星,环境过程主要起着HI含量的开关作用。在一个固定的Mstar,HI耗尽的卫星的分数增加主机晕质量M200在响应更强的环境效应,而在一个固定的M200,它随着增加卫星Mstar的气体被更深的引力势所限制而减少。HI耗尽的卫星主要但不完全位于其宿主晕的维里半径r200内。我们调查的起源,这些趋势集中在三个环境机制:冲压压力剥离组内介质,潮汐剥离的主机晕,和卫星-卫星的遭遇。通过追溯HI耗尽卫星的演变,我们发现HI去除的最常见原因是卫星相遇。HI去除的时间尺度通常小于0.5 Gyr。潮汐剥离发生在M200<10^{14} Msun的晕中,在r200的一半内,而其他过程也发生在更大质量的晕中,通常在r200内。相反,我们发现,冲压压力剥离是最常见的机制,在红移z=0的星系的HI形态的干扰。这意味着,HI去除由于卫星-卫星相互作用发生在较短的时间尺度比其他过程。
2016-06-20 astro-ph.GA
Fast galaxy bars continue to challenge standard cosmology
许多观测到的盘星系都有一个中央棒。在标准宇宙学范式中,银河棒应该因来自暗物质晕的动力学摩擦而减慢。这种摩擦力以一种复杂的方式取决于星系的物理性质,因此不可能用解析的方式来表达。幸运的是,宇宙流体动力学模拟提供了一个很好的星系统计种群,让我们量化模拟的星系棒如何在暗物质晕中演化。我们测量酒吧的强度,长度,并在国家的最先进的宇宙学流体动力学模拟的IllustrisTNG和EAGLE项目中的棒星系的图案速度,使用类似的技术观测。然后,我们将我们的结果与最大的观测样本在红移$z=0$。我们发现,这些模拟和观测之间的张力在共转半径与杆长的比值是$12.62σ$(TNG 50),$13.56σ$(TNG 100),$2.94σ$(EAGLE 50),和$9.69σ$(EAGLE 100),揭示了第一次,以前报道的显着的张力持续在最近发布的TNG 50。EAGLE 50中较低的统计张力实际上是由于它只有5个适合我们分析的星系,但所有四个模拟都给出了类似的条形速度分布统计数据。此外,TNG 50和TNG 100之间具有棒的盘星系比例相似,但略高于EAGLE 100。模拟得到的棒率及其随恒星质量变化的趋势与观测结果有很大差异。这些戏剧性的分歧使人们严重怀疑星系是否真的有大量的冷暗物质晕,以及它们相关的动力学摩擦作用在星系棒上。
2021-09-20 astro-ph.GA gr-qc
Revealing the physical properties of gas accreting to haloes in the EAGLE simulations
宇宙气体流入晕,虽然具有直接观察和量化的挑战,但在星系的重子循环中起着重要作用。使用EAGLE套件的流体动力学模拟,我们提出了一个彻底的探索气体吸积到晕的物理特性-即,它的空间特征,密度,温度和金属丰度。基于$10^{5.5}{\rm K}$的温度切割将吸积分为“热”或"冷“,我们发现冷模吸积气体的覆盖分数($f_{\rm cov}$)明显低于热模,$z=0$ $f_{\rm cov}$值分别为$\approx 50\%$和$\approx 80\%$。EAGLE中的活动星系核(AGN)反馈使流入的$f_{\rm cov}$值减少了$\approx 10\%$,流出减少了吸积流可用的立体角。分类流入的粒子的历史,我们发现,气体上的第一次落入到晕是金属贫化的$\approx 2$ ~dex相比,预处理的气体,我们发现模仿环银河系介质(CGM)的金属含量。我们还表明,高(低)晕尺度气体吸积率与金属贫(富)CGM在$10^{12}M_{\odot}$以下的晕,晕尺度气体吸积率的变化可能提供一个物理解释的增强散射在低($\lesssim10^{9}M_{\odot}$)和高($\gtrsim10^{10}M_{\odot}$)恒星质量的恒星形成的主序列。我们的研究结果强调了气体流入如何影响几个晕和星系尺度的属性,以及需要结合运动学和化学数据,以自信地打破CGM观测中吸积和传出气体之间的简并…
2021-04-13 astro-ph.GA
Galaxy-Galaxy Lensing in EAGLE: comparison with data from 180 square degrees of the KiDS and GAMA surveys
我们从EAGLE流体动力学宇宙学模拟中预测了在红移z=0.18,空间范围0.02 < R/(Mpc/h)< 2,以及在10.3 < $\log_{10}$(Mstar/ $M_{\odot}$)< 11.8的5个等间距恒星质量仓的星系-星系透镜轮廓。我们比较这些多余的表面密度分布观测到的信号从背景星系成像的千度调查光谱确认的前景星系周围的GAMA调查。利用GAMA星系群目录,中央和卫星星系的配置文件分别计算至少有五个成员的集团,以尽量减少污染。EAGLE的预测是在广泛的协议与观察到的配置文件为中心和卫星星系,虽然信号被低估在R $\approx$ 0.5-2 Mpc/h的最高恒星质量仓。当同时考虑中央星系和卫星星系时,只有当详细考虑透镜星系的选择函数时,才能发现一致性。具体而言,在GAMA星系的情况下,它是至关重要的占卫星星系的恒星质量箱的通量有限的性质引起的调查的分数的变化。我们报告推断恒星晕质量关系,我们发现最近发表的结果很好的协议。我们注意到模拟中星系-星系透镜轮廓的精确性如何限制星系-暗物质连接的细粒度方面。
2016-12-14 astro-ph.GA
The evolution of barred galaxies in the EAGLE simulations
利用EAGLE流体动力学模拟中的$M_\star > 10^{10} M_\odot$方法,对3,964个星系及其前身星系的形态进行了研究,从红移$z=1$到$z=0$,重点研究了棒分数的红移演化。我们应用两个卷积神经网络(CNN)对红移中的10个快照中的35,082个合成G波段图像进行分类。我们确定星系的酒吧或unbarred,同时也将每个样本分为四种形态类型之一:椭圆形(E),透镜状(S 0),螺旋(SP),和不规则/杂项(IrrM)。我们发现,在$z = 0.0$至$z = 0.5$(32%至33%)之间,棒分数大致恒定,然后一般下降至26%至$z = 1$。在螺旋星系中棒的比例最高,从$z = 0$的49%到$z = 1$的39%。S 0中的条形分数较低,范围为22%至18%,杂项类别的值相似。不到5%的椭圆星系被归类为横斑星系。我们发现在低质量星系($M_\star \leq 10^{10.5} M_\odot$)中棒分数最高。通过对每个快照中星系演化的跟踪,我们发现一些棒星系经历了棒的产生、破坏和再生,平均棒寿命为2.24 Gyr。我们进一步发现,酒吧破坏的发生率更普遍地与主要合并,而轻微的合并和增生是酒吧的创建和破坏。
2021-12-24 astro-ph.GA
It's not easy being green: The evolution of galaxy colour in the EAGLE simulation
我们在EAGLE宇宙流体动力学模拟中研究了星系内禀u-r颜色的演化,结果表明该模拟很好地再现了观测到的红移z=0.1色星等分布。在恒星质量固定的情况下,恒星形成星系(“蓝云”)的u-r中值从z=2到0变红了1等,因为它们的特定恒星形成率随着时间的推移而降低。红色序列在z=1附近开始形成,这是由于暗端的低质量卫星星系的猝灭,以及亮端的活动星系核(AGN)对更大质量的中心星系的猝灭。这使得z=1的中等质量红序星系缺乏,大部分由z=0填充。我们量化的时间尺度的颜色过渡由于卫星和活动星系核淬火,发现大多数星系花费不到2 Gyr的“绿谷”。在检查星系的轨迹中的颜色恒星质量图,我们确定了三个特征的轨道,星系遵循(quiescently恒星形成,淬火和再生星系)和量化的分数,遵循每个轨道的星系。
2016-06-23 astro-ph.GA
The impact of stellar and AGN feedback on halo-scale baryonic and dark matter accretion in the EAGLE simulations
我们使用的EAGLE套件的流体动力学模拟分析吸积率(及其组成通道的故障)到晕在宇宙时间,比较重子和暗物质(DM)的行为。我们还研究了次网格重子物理对晕尺度流入的影响,特别是模拟辐射冷却的后果,以及来自恒星和活动星系核(AGN)的反馈。我们发现,在固定质量的晕重子分数的变化(特别是他们的环银河系中的气体含量)是非常好的相关性的重子分数的吸积物质的变化,我们表明,在低质量的晕,$M_{\rm halo}\lesssim10^{11.5}M_{\odot}$的恒星反馈严重抑制。分解成第一个入口,回收,转移和合并组件的吸积率,我们表明,重子是更有可能顺利吸积比合并时相比,DM,发现(平均跨晕质量)合并的贡献$\approx6\%$重子,和$\approx15\%$ DM在$z\approx0$。我们还表明,故障流入到不同的渠道是强烈依赖于次网格物理,特别是循环吸积(吸积物质,以前已从祖晕喷射)的贡献。我们的研究结果突出了重子反馈在调节星系和晕演化中的双重作用:(i)直接从晕中去除气体,(ii)抑制气体流入晕。
2020-08-05 astro-ph.GA
The cosmic spectral energy distribution in the EAGLE simulation
宇宙光谱能量分布(CSED)是在给定的宇宙体积中星系的总发射率作为波长的函数。我们比较观察到的CSED从紫外线到submm的计算从EAGLE宇宙学流体动力学模拟,后处理与恒星星族合成模型,包括尘埃辐射转移使用SKIRT代码。与数据的协议是优于0.15德克斯在整个波长范围内的红移$z=0$,除了在紫外波长的EAGLE模型高估了所观察到的CSED高达2倍。全球性能的CSED推断CIGALE拟合,如恒星质量密度,平均恒星形成密度,平均尘埃恒星质量比,同意在优于20%.At高红移,鹰越来越低估CSED在光学近红外波长的FIR/submm发射率低估超过5倍的红移$z=1$。我们认为,这些差异是由于EAGLE-SKIRT数据库的不完整性,小的模拟体积和随之而来的发光星系的缺乏,以及我们对星系中星际尘埃特征演化的知识缺乏。在较低的$z$,模拟和观测到的CSED之间令人印象深刻的一致性证实了EAGLE和SKIRT尘埃处理的组合产生了对局部宇宙的相当真实的表示。
2019-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
specwizard: A Public Python Framework for Creating Synthetic Absorption Spectra from Hydrodynamical Simulations
Institute Lorentz, Leiden University(莱顿大学洛伦兹研究所);Institute for Computational Cosmology, Durham University(杜伦大学计算宇宙学研究所);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台)
specwizard是一款公开Python框架,可从流体动力学模拟生成合成吸收光谱,经EAGLE模拟验证能准确再现莱曼α森林关键观测诊断,还可推断电离背景振幅演化且与理论结果高度吻合。
2026-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
History of the gas fuelling star formation in eagle galaxies
理论预测,宇宙气体吸积在星系中恒星形成的过程中扮演着重要的角色。然而,在解释观测结果时仍然缺乏对吸积过程的详细描述。利用最先进的宇宙流体动力学模拟eagle,我们计算了由于吸积过程的随机性而在星系盘中产生的化学不均匀性。在低质量系统和大质量星系的外围,低金属丰度区域与增强的恒星形成有关,这一趋势在大质量星系的中心逆转。这些预测与MaNGA巡天观测到的本星系旋涡星系中恒星形成率面密度与金属丰度之间的关系相一致。然后,我们分析了在两个关键时期产生恒星的气体的起源,z simeq 0和z simeq 2。主要贡献来自于在恒星形成前约1 Gyr就已经存在于星系中的气体,其中一部分来自于外部气体,在高红移时更大。吸积的气体可能来自主要和次要的合并,但也可能是引力未结合的气体,以及来自与暗星系的合并(即,其中超过95%的重子质量处于气体中的晕)。我们给出了这些气体源的相对贡献作为恒星质量的函数(8 < log Mstar < 11)。即使在z = 0时,一些低质量星系在最后一个Gyr期间与暗星系合并,形成了其总恒星质量的重要部分。
2021-06-04 astro-ph.GA
Intrinsic alignment of disks and ellipticals across hydrodynamical simulations
Utrecht University(乌得勒支大学);Leiden University(莱顿大学)
本文通过不同模拟方法研究盘状和椭圆状星系在不同红移下的内在对齐,发现TNG300和EAGLE中信号为正且稳健,而Horizon-AGN中存在负相关。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The internal metallicity distributions of simulated galaxies from EAGLE, Illustris, and IllustrisTNG at z=1.8-4 as probed by Gamma Ray Burst hosts
大质量恒星被认为是长伽马射线暴(GRB)的祖先,很可能偏向于低金属量的祖先。由于星系没有一个恒定的金属丰度,从GRB余辉光谱推断的视线吸收金属丰度和来自发射线诊断的宿主星系全球金属丰度的组合代表了一个强大的方式来探测GRB祖细胞的偏置函数,和恒星形成区域的化学不均匀性。在这项研究中,我们预测Zabs和Zem之间的关系,使用三种不同的流体动力学宇宙学模拟:Illustris,EAGLE和IllustrisTNG。我们发现,虽然有关发射与吸收金属丰度的曲线的定性形状保持不变,这两个观测值之间的预测关系是显着不同的模拟。使用GRB 121024 A的宿主星系的数据,其中Zabs和Zem已被测量,我们发现边际支持的Illustris模拟产生最现实的内部金属丰度分布内恒星形成的星系在宇宙中午。总的来说,所有的模拟都预测了大部分GRB宿主星系的类似性质,但每个都在Zabs-Zem分布的尾部有不同的特征,原则上允许在足够大的观测样本可用的情况下区分模型(即平均N>11)。预计在不久的将来会取得实质性进展,即将到来的JWST/NIRspec观测10个伽玛暴宿主星系,其中存在从余辉光谱吸收金属丰度。
2023-01-17 astro-ph.GA
The Galaxy Stellar Mass-SFR-Size Relation in EAGLE, TNG100, and Observations
Tsinghua University(清华大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);University of Bath(巴斯大学)
通过比较 EAGLE 和 TNG100 模拟与 SDSS 和 CANDELS 观测,研究星系恒星质量-恒星形成率-大小关系,发现模拟重现了观测中星系大小随远离主序带而减小的趋势,但强度不同。
2026-05-29 astro-ph.GA
Observations of metals in the $z\approx3.5$ intergalactic medium and comparison to the EAGLE simulations
我们研究$z\approx3.5$星系际介质(IGM)的比较新的,高质量的吸收光谱的八个类星体与$\langle z_{\rm QSO} \rangle=3.75$,虚拟观测的鹰宇宙学流体动力学模拟。我们采用像素光学深度的方法,并揭示HI,CIII,CIV,SiIII,SiIV和OVI的各种组合之间的强相关性。我们发现许多模拟和观察到的相关性,包括OVI(HI)之间的良好协议。然而,观察到的CIV(HI)和SiIV(HI)关系的中值光学深度高于从模拟光谱测量的那些。差异从$τ_{\rm HI}=1$的$\approx0.1$ dex增加到$τ_{\rm HI}=10^2$的$\approx1$ dex,我们可能在小的银河系中心距离探测密集区域。作为可能的解决方案,我们调用(a)电离辐射软化超过4 Ryd的模型来解释延迟完成的HeII再电离;(b)模拟运行在更高的分辨率;(c)包括额外的线加宽由于未解决的湍流;和(d)增加元素丰度;然而,这些因素都不能完全解释观察到的差异。通过本地源增强HI的光致电离,这是没有模拟的,可以提供一个解决方案。然而,更好的协议与所观察到的OVI(HI)的关系,我们发现探针热的和可能的碰撞电离的气相,表明模拟没有紧张的热相的IGM,并表明模拟的流出可能夹带不足的冷气体。
2016-08-24 astro-ph.GA
How gas flows shape the stellar-halo mass relation in the EAGLE simulation
观测到的星系恒星质量函数和预测的暗物质晕质量函数之间的形状差异通常主要由反馈过程来解释。反馈可以通过将气体赶出星系,通过调制气体第一次进入星系(即,预防性反馈),并通过激发喷泉流回收风材料。我们提出并应用一种方法来解开这些影响的流体动力学模拟的星系形成。我们建立了一个线性耦合微分方程模型,通过构造再现了EAGLE宇宙学模拟中星系和晕的气体流动。通过改变这个模型中的个别条款,我们隔离的相对影响,恒星形成,通过流出,第一次流入和风回收的SHM关系。我们发现,晕质量$M_{200} < 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$的SHM关系主要是由组合的喷射从星系和晕,而较大的$M_{200}$预防性反馈也很重要。再循环的影响和恒星形成的效率很小。我们表明,如果我们使用第一次落入的暗物质的累积质量而不是$M_{200}$,SHM关系的演化几乎消失。这表明,演化是由于晕质量的定义,而不是星系形成的物理效率的演变。最后,我们表明,在环银河介质的质量是更敏感的气体流动,特别是回收,比恒星和星际介质的情况。
2021-12-15 astro-ph.GA
The origin of the red sequence galaxy population in the EAGLE simulation
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中,我们研究了红序星系祖先星系的颜色和形态演化。我们量化的颜色与$u^{*}-r^{*}$内在的幅度和形态的恒星运动学的措施。星系移动到红色序列的时间取决于它们的形态。盘状星系倾向于在最后3 Gyr变成红色,而椭圆型星系更早加入红色序列,其中一半的样本在5 Gyr前已经变成红色。时间尺度,$τ_{\rm{Green}}$,通过“绿色山谷”的颜色过渡依赖于星系的形态类型弱。椭圆型星系穿越绿谷的速度($τ_{\rm{Green}}{\approx}1$ Gyr)略快于盘型星系($τ_{\rm{Green}}{\approx}$ 1.5 Gyr)。虽然中心星系和卫星星系的$τ_{\rm{Green}}$相似,但卫星星系的$τ_{\rm{Green}}$随着恒星质量与主晕质量比的增加而减小。再加上我们发现星系在成为卫星后倾向于变成绿色,这表明卫星特定的过程对淬灭红色序列星系很重要。中央椭圆型红序星系最后一次离开蓝云的时间与中央黑洞的亮度达到峰值的时间密切相关,但圆盘的情况并非如此。这表明活动星系核的反馈对于淬灭椭圆星系,特别是中心星系,是很重要的,但对圆盘星系则不然。我们发现,在颜色和形态的变化之间只有一个薄弱的联系。
2018-10-16 astro-ph.GA
Size evolution of normal and compact galaxies in the EAGLE simulation
我们提出的星系大小的演变,从红移2到0,积极的恒星形成和被动星系的宇宙流体动力学1003 cMpc 3模拟的EAGLE项目。我们发现,大小增加与恒星质量,但这种关系减弱与增加红移。分离星系的恒星形成活动,我们发现,被动星系通常小于活跃星系在固定的恒星质量。这些趋势与观测中发现的趋势一致,预测和观测到的尺寸-质量关系之间的一致性水平在z < 1时为0.1 dex,在红移1至2时为0.2-0.3 dex。我们使用模拟来比较单个星系的演化与整个星系群的演化。虽然主动星系的大小-恒星质量关系的演化为单个星系的演化提供了一个很好的替代,但由于被动星系的数量密度不断变化,单个被动星系的演化并不能很好地用观测到的大小-质量关系来表示。对z \approx 2星系的观测揭示了大量的大质量红色致密星系,它们在z \approx 1以下耗尽。我们发现,类似的人口自然形成的模拟。将这些星系与它们的z = 0的后代进行比较,我们发现所有紧凑星系的大小都会由于高红移恒星向外迁移而增加。大约60%的致密星系由于新的恒星形成和/或合并而进一步增大。
2015-10-19 astro-ph.GA
A chronicle of galaxy mass assembly in the EAGLE simulation
在EAGLE流体动力学模拟中,我们分析了中心星系的质量集合。我们建立合并树连接星系到他们的祖先在不同的红移和其组装历史的特点,专注于当一半的星系恒星质量组装成主要的祖先。我们表明,星系的恒星质量$M_*<10^{10.5}M_{\odot}$通过在主要祖星(“原位”恒星形成)的恒星形成组装其大部分的恒星质量。这可以理解为这些星系的晕质量的恒星形成效率急剧上升的结果。然而,对于更大质量的星系,它们的恒星质量中有越来越多的部分是在主要祖先之外形成的,随后被吸积。因此,虽然低质量星系的聚集时间接近恒星形成时间,但高质量星系中的恒星通常在现今恒星质量的一半被聚集成一个单一物体之前很久就形成了,从而产生了所观察到的反等级缩小趋势。在一个典型的现今$M_*\geq10^{11}M_{\odot}$星系中,$20\%$周围的恒星质量有一个外部来源。这个分数随着红移的增加而减少。考虑到合并只对大质量星系的恒星质量增长做出重要贡献,我们发现主要贡献来自质量大于主要祖先质量十分之一的星系合并。从我们的模拟得出的星系合并分数与最近的观测估计一致。
2016-09-23 astro-ph.GA
Dissecting the roles of mass and environment quenching in galaxy evolution with EAGLE
我们利用先进的宇宙流体动力学模拟EAGLE,研究晕质量(M_halo),恒星质量(M*)和恒星形成率(SFR)之间的联系如何在红移的演变。使用主成分分析,我们确定这些物理量之间的相关性的关键轴,为整个星系样本和分裂卫星/中央和低/高晕质量。z=0的EAGLE星系群的第一主成分是M_halo、M* 和SFR之间的正相关。这一成分在低质量晕中的中央星系中特别占主导地位。第二个主成分在高质量晕中最显著,是M_halo与SFR之间的负相关,指示环境猝灭。然而,对于M*~10^10M_solar以上的星系,SFR被认为与M_halo-M* 关联解耦;发现这一结果与环境无关,表明质量猝灭效应也在起作用。我们发现非常好的协议之间的EAGLE主成分和SDSS星系,这给我们的结论提供了信心。将我们的研究扩展到z=0-4范围内的EAGLE星系,我们发现,虽然不同子样本中星系的相对数量发生变化,但它们的主成分并不随红移而显著变化。这表明,控制星系在其暗物质晕中演化的物理过程在整个宇宙时间中的作用是相似的。最后,我们提出了适合EAGLE星系的晕占据分布模型,并表明一种灵活的6参数函数形式能够拟合广泛的不同质量和SFR选择的子样本。
2018-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The link between the assembly of the inner dark matter halo and the angular momentum evolution of galaxies in the EAGLE simulation
我们探讨了组成星系的暗物质晕和冷重子的特定角动量的共同演化。我们研究了2000多个中央星系的参考宇宙流体动力学模拟的“演化和组装的银河系及其环境”(EAGLE)项目。我们采用一种方法,其中系统的演化历史是由定义它在z=0的拉格朗日粒子的时间演化特性指定的。我们发现,今天的恒星(冷气体)的特定角动量的演化与它们所关联的内部(整个)暗物质晕的演化之间存在很强的相关性。对于在最大膨胀时期和随后的中心暗物质晕坍缩(转向)之前形成的恒星,这种联系尤其强烈。球状体通常主要是由转向之前形成的恒星组装而成,因此在内部暗物质晕组装期间,注定要遭受与强烈合并活动相关的角动量净损失。星盘保留了它们的比角动量,因为它们主要是由旋转后形成的恒星组成的,这些恒星来自气体,这些气体主要保留了在晕的线性增长期间通过潮汐扭矩获得的高比角动量。由于恒星的特定角动量损失与今天的星系形态有关,因此有可能使用我们的结果来预测,统计学上,考虑到它所在星系的形态,晕的组装历史。
2015-12-08 astro-ph.GA
The diverse nature and formation paths of slow rotator galaxies in the EAGLE simulations
我们使用一个$z=0$星系的样本在EAGLE流体动力学模拟中视觉分类为慢旋转(SR),探讨星系合并对其形成的影响,解释其内在的星系性质,并研究淬火和运动学变换之间的联系。有重大或轻微合并(质量比分别为$\ge 0.3$和$0.1-0.3$)的SR往往有更高的三轴度参数和离地恒星分数比那些只有非常小的合并或在没有合并的情况下形成(“无合并”SR)。不合并的SR比其他SR更紧凑,黑洞与恒星的质量比更低,淬火更晚,在它们的$z=0$化学成分上留下印记。对于绝大多数的SR,我们发现淬火,驱动的活动星系核反馈,运动学变换之前,除了卫星SR,在这些过程中发生串联。然而,在这些卫星中的$\approx 50$ \%,卫星-卫星合并负责其SR命运,而环境(即潮汐场和与中心的相互作用)可以解释在其余的转换。通过将SR分裂成运动学子类,我们发现平坦的SR更喜欢主要的合并;圆形SR更喜欢次要或非常次要的合并;扁长的SR更喜欢气体贫乏的合并。扁平和扁长SR在大质量晕($>10^{13.6}\,\rm M_{\odot}$)和高质量中心($M_{\star} > 10^{10.5}\, \rm M_{\odot}$)的卫星中更为常见。虽然鹰星系显示的运动学特性与观测结果基本一致,但仍有一些地方存在分歧,例如恒星年龄和速度色散曲线的反演。我们将讨论这些问题以及即将到来的模拟如何解决这些问题。
2021-10-26 astro-ph.GA
The link between galaxy and black hole growth in the EAGLE simulation
利用EAGLE宇宙学流体动力学模拟研究了星系的恒星形成率(SFR)与星系中心黑洞吸积率(BHAR)之间的关系。我们发现,在惊人的一致性与最近的观测研究,<SFR>-BHAR关系的活动星系核选定的样本产生一个相对平坦的趋势,而<BHAR>-SFR关系的SFR选定的样本产生一个近似线性的趋势。即使SFR和BHAR都是在1亿年的时间内平均的,这些趋势仍然与它们的瞬时等效值一致。这两个增长率之间没有普遍的关系。相反,SFR和BHAR通过不同的路径演化,强烈依赖于宿主暗物质晕的质量。由质量为M200 $\lesssim 10^{11.5}$ Msol的晕所承载的星系稳定地增长,然而这些系统中的黑洞(BH)几乎不增长,从而导致SFR和BHAR之间缺乏相关性。随着晕在$10^{11.5} \lesssim$ M200 $\lesssim 10^{12.5 }$ Msol BH质量范围内的生长,其经历了一个快速的非线性生长阶段。这些系统产生的SFR和BHAR之间的高度非线性相关性,这是非因果关系连接通过主机晕的质量。在大质量晕(M200 $\gtrsim 10^{12.5}$ Msol)中,SFR和BHAR平均下降,SFR/BHAR $\sim 10^{3}$的比例大致恒定。鉴于复杂的完整的SFR-BHAR平面建立从多种行为,并从大的动态范围的BHAR,我们发现的主要驱动程序的不同观察到的趋势<S…
2017-03-17 astro-ph.GA
The nature of sub-millimeter and highly star-forming galaxies in the EAGLE simulation
我们利用EAGLE,宇宙流体动力学模拟,再现所观察到的亚毫米(submm)的星系人口的选择,选择模型星系在$z \geq 1$与模拟submm流量$S_{850} \geq 1$ mJy。有一个合理的协议在这个样本中的星系和观察到的submm人口的属性,如他们的恒星形成率(SFR)在PDMATHAMO,红移分布和许多综合星系的属性。我们发现大部分的$S_{850} \geq 1$ mJy模型人口是在$z = 2.5$,它们是大质量星系($M_* \sim 10^{11}$ Msol)与高尘埃质量($M_{\mathrm{dust}} \sim 10^{8}$ Msol),气体分数($f_{\mathrm{gas}} \approx 50$ %)和SFR($\dot M_* \approx 100$ Msol/yr)。他们有类似于一般人口的主要和次要合并分数,这表明合并不是模型submm星系的主要驱动力。相反,$S_{850} \geq 1$ mJy模型星系产生高SFR主要是因为它们保持了一个重要的气体库,作为托管质量不足的黑洞的结果。此外,我们发现,并不是所有的高恒星形成鹰星系有submm流量$S_{850} > 1$ mJy。因此,我们研究了$z \geq 1$高度恒星形成的Submm-微弱星系(即,$\dot M_* \geq 80$ Msol/年,但$S_{850}< 1$ …
2019-01-16 astro-ph.GA
Optical colours and spectral indices of $z=0.1$ EAGLE galaxies with 3D dust radiative transfer code SKIRT
我们提出了模拟光学图像,宽带和H $α$通量,和D4000光谱指数为30,145星系从鹰流体动力学模拟在红移$z=0.1$,建模尘埃与SKIRT蒙特卡罗辐射转移代码。该模型包括一个次网格处方尘埃恒星形成区域,与这些地区的次网格遮蔽和金属的比例弥漫星际尘埃校准对远红外线通量的本地星系。预测的光学颜色作为恒星质量的函数与观测结果吻合得很好,SKIRT模型比简单的尘埃屏模型有明显的改进。衰减的方向依赖性比观察到的要弱,因为EAGLE星系通常比真正的星系更膨胀,这是由于星际介质上施加的压力底。模拟H $α$光度函数与数据吻合得相当好,我们量化了尘埃遮蔽对观测到的H $α$通量的影响程度。如观察到的,D4000断裂值的分布是双峰的。在模拟中,20个$\%$星系在SKIRT模型中被认为是“被动的”,即显示出D4000 $> 1.8$,但在不包括ISM尘埃衰减的情况下被归类为“主动的”。恒星质量大于$10^{10}$ M $_\odot$的星系被认为是被动的比例略小于观察到的,这是由于在这些模拟星系中残留的恒星形成水平低。EAGLE星系的彩色图像、通量和光谱将通过EAGLE公共数据库提供。
2017-05-05 astro-ph.GA astro-ph.IM