The Three Hundred Project: A fast semi-analytic model emulator of hydrodynamical galaxy cluster simulations
本研究基于SAGE和SAG半解析模型构建流体动力学星系团模拟仿真器,经中等分辨率流体模拟校准后应用于三百项目的纯暗物质模拟,其中SAG模型可解析更暗弱的矮星系,为致密环境星系研究提供高效工具。
2025-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Machine Learning and Cosmological Simulations II: Hydrodynamical Simulations
我们扩展了机器学习(ML)框架之前提出的模型星系形成和演化的层次宇宙中使用N体+流体动力学模拟。在这项工作中,我们表明,ML是一个很有前途的技术来研究星系形成的背景下的流体动力学模拟。我们使用Illustris Simulation来训练和测试各种复杂的机器学习算法。通过只使用必要的暗物质晕物理性质,没有合并的历史,我们的模型预测的气体质量,恒星质量,黑洞质量,恒星形成率,$g-r$颜色,恒星金属丰度相当强劲。我们的研究结果提供了一个独特的和强大的唯象框架,探索星系晕连接,是建立在固体流体动力学模拟。所列出的星系属性的有前途的再现证明了ML作为一个有前途的和一个显着更有效的计算工具来研究小尺度结构的形成。我们发现ML在短短几分钟的计算时间内惊人地模仿了一个完整的流体动力学模拟。ML模拟的星系人口,而不是数字相同的插图,是统计和物理鲁棒性,并遵循相同的基本观测约束。机器学习提供了一种有趣且有前途的技术,可以在未来创建快速的模拟星系目录。
2016-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamical simulations of coupled and uncoupled quintessence models II: Galaxy clusters
我们使用一系列绝热SPH模拟,在相互作用和非相互作用的经典宇宙学模型的背景下研究星系团(和大星系团)的$z=0$性质。首先,我们研究了群体和集群的平均属性,量化它们在LCDM,非耦合暗能量(\ude)和耦合暗能量(\cde)宇宙学的差异。特别是,我们专注于径向分布的气体密度,温度和压力,我们还研究了如何标准的流体动力学平衡假设在精髓宇宙学。虽然我们能够确认以前的结果重子的分布,我们也发现,主要的差异(与差异高达$20\%$)可以看到在集群的压力分布。然后,我们将注意力转移到单个结构上,将精粹宇宙学中的每个光环映射到它的对应物\LCDM。我们能够确定一系列小的相关性之间的耦合在黑暗的部门和晕自旋,三轴性和维里化比。当看暗物质晕的自旋和维里化时,我们发现第五力场景与\LCDM有一个微弱的($5\%$)但系统的偏差。
2014-01-21 astro-ph.CO
Characterising galaxy clusters' completeness function in Planck with hydrodynamical simulations
本研究利用流体动力学模拟和蒙特卡洛注入法,表征普朗克星系团目录的完备性函数,发现轮廓陡峭度显著影响完备性,而形态影响较小,并指出完备性差异会导致宇宙学参数约束偏移。
2023-09-20 astro-ph.CO
Improved Constraints on Mergers with SZ, Hydrodynamical simulations, Optical, and X-ray (ICM-SHOX). Paper II: Galaxy cluster sample overview
本文介绍对形态与视线速度均敏感的八星系团ICM-SHOX多探针数据集及其质量,为研究任意取向并合和后续全样本分析奠定观测基础。
2024-04-05 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations and semi-analytic models of galaxy formation: two sides of the same coin
在这项工作中,我们开发了一种新的方法,把一个国家的最先进的流体动力学宇宙学模拟的星系形成(HYD)到一个简单的半解析模型(SAM)。这是通过总结吸积,冷却,恒星形成的效率,和HYD给出的反馈,作为晕质量和红移的函数。令人惊讶的是,通过把HYD变成SAM,我们保存了单个星系的质量,在0.1德克斯的水平上,在一个对象一个对象的基础上。对于所有的红移,以及恒星和气体成分的质量都是如此,尽管对于低红移的卫星星系,协议达到0.2 dex。我们表明,即使SAM在每个星系中只使用一种气体,也可以获得相同的精度。此外,我们证明了一个大质量星系的形成历史提供了足够的信息,SAM再现整个宇宙学盒内的星系人口。HYD和SAM星系之间的小散射的原因是:a)效率匹配作为晕质量和红移的函数,这意味着合并树内的演化平均一致。b)对于一个给定的星系,效率在0.2-2 Gyr的时间尺度上围绕平均值波动。c)星系的各种质量分量是通过对效率随时间的变化进行积分,平均这些波动而获得的。我们将这里发现的效率与标准SAM配方进行比较,发现它们经常显著偏离。例如,这里的HYD显示了平滑的吸积作用,这对低质量的晕不太有效,并且总是由热的或稀释的气体组成;在高红移时冷却作用不太有效;恒星的形成只会随着宇宙时间的变化而轻微变化。这里开发的方法可以适用于一般的任何HYD,因此可以作为一个共同的语言HYDs和SAM(删节)。
2012-01-17 astro-ph.CO
Numerical convergence of hydrodynamical simulations of galaxy formation: the abundance and internal structure of galaxies and their cold dark matter haloes
我们解决的问题,在宇宙学光滑粒子流体动力学模拟使用一套运行从EAGLE项目得出的数值收敛。我们的模拟采用亚网格模型,在基准质量和力分辨率下产生逼真的星系种群,但系统地改变后者,以研究它们对星系特性的影响。我们提供了几个分析标准,帮助指导选择重力软化流体动力学模拟,并从运行,既坚持和偏离他们目前的结果。不像只有暗物质的模拟,流体动力学模拟对引力软化表现出很强的敏感性,在选择数值参数时必须小心。我们的研究结果-主要集中在恒星形成的历史,星系恒星质量函数和大小-照亮三个主要考虑。首先,由于气体粒子之间的结合能,软化施加最小分辨逃逸速度$v_ε$。采用如此小的软化长度使得$v_ε\gt 10\,{\rm km s^{-1}}$(电离$\sim 10^4\,{\rm K}$气体中的声速)遭受光加热效应的降低的光加热。第二,来自恒星或活动星系核的反馈可能会遭受数值过冷,如果引力软化长度选择低于一个临界值,$ε_{\rm eFB}$。第三,我们注意到,小软化长度加剧了恒星和暗物质粒子在晕中心的分离,往往导致反直觉的结果,星系的大小{ \em增加}作为软化减少。流体动力学运行中的暗物质晕结构对软化的反应,反映了它们的星系种群对数值参数的敏感性。
2020-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamical simulations of galaxy clusters in dark energy cosmologies: I. general properties
我们研究了暗能量对结构形成的影响,在五个不同的宇宙学模型,即一个和谐的$Λ$ CDM模型,两个模型与动态暗能量,被视为一个精粹标量场(使用RP和SUGRA势的形式)和两个扩展的精粹模型(EQP和EQn),其中的精粹标量场与引力非最小相互作用(标量张量理论)。我们对所有模型采用了物质功率谱$σ_{8}$的归一化来匹配CMB数据。在含有动力学暗能量和精粹的模型中,我们用$w_0\approx-0.9$描述物态方程,仍在观测允许的范围内。对于每一个模型,我们进行了流体动力学模拟的宇宙学盒的$(300 \ {\rm{Mpc}} \ h^{-1})^{3}$,包括重子,并允许冷却和恒星形成。演化中的暗能量和重子物理学的当代存在使我们能够研究不同背景宇宙学和发光物质演化之间的相互作用。由于星系团重子分数可以用来约束其他宇宙学参数,如$Ω_{m}$,我们还分析了暗能量如何影响星系团的重子含量。我们发现,在动力学暗能量模型中,演化的宇宙学背景导致不同的恒星形成速率和不同的星系团形成历史,但重子物理并没有受到相应的影响。我们研究了几个代理的集群质量函数的基础上的X射线观测值,如温度,光度,$M_{gas}$,和$Y_{gas}$。我们的结论是,X射线温度和$M_{gas}$函数是更好的诊断解开不同的暗能量模型之间的结构的生长。[删节]
2012-03-23 astro-ph.CO
Scaling relations and mass bias in hydrodynamical f(R) gravity simulations of galaxy clusters
我们研究了变色龙型f(R)引力模型对星系团和星系群性质的影响。我们的f(R)模拟也是第一次遵循团内和团内介质的流体动力学。这使我们能够评估f(R)引力如何改变星团的X射线标度关系,以及当引力的变化在确定时被忽略时,流体静力学和动力学质量的估计是如何有偏差的。我们发现,速度色散和集群内的介质温度都增加了1/3的f(R)的重力在低质量晕,而在大质量的物体的差异消失。转捩的质量尺度取决于标量自由度的背景值f_R0。温度和速度色散的这些变化改变了质量-温度和X射线光度-温度的标度关系,并使动力学和流体静力学质量的估计值发生偏差,而这些估计值并没有明确地解释更高的修正重力。最近,普朗克协作组(2013)发现X射线相对于弱透镜质量的相对增强。我们证明,这种偏移的解释可以提供修改后的重力和相关的偏置效应,有趣的是所需的大小。最后,我们发现在固定的星系团质量下,f(R)引力对暗晕丰度的影响很小。
2014-03-17 astro-ph.CO
NIHAO project I: Reproducing the inefficiency of galaxy formation across cosmic time with a large sample of cosmological hydrodynamical simulations
我们介绍项目NIHAO(一百天体物理学对象的数值研究),一组100宇宙放大流体动力学模拟使用汽油代码,改进的SPH算法的实现。在我们的研究中的晕范围从矮银河系的质量,并代表合并的历史,浓度和自旋参数的无偏采样。粒子质量和力软化的选择,以解决质量分布在所有质量维里半径的1%以下,确保星系半光半径得到很好的解决。对每个天体采用相同的恒星形成和恒星反馈处理,模拟的星系再现了观测到的星系形成在宇宙时间内的低效率,表现为恒星质量与晕质量的关系,以及恒星形成速率与恒星质量的关系。因此,我们得出结论,恒星反馈是限制质量小于银河系的星系中恒星形成效率所需的主要物理学因素。
2015-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Three Hundred : contrasting clusters galaxy density in hydrodynamical and dark matter simulations
本研究利用 The Three Hundred 多体与流体模拟对比星系团成员分布,发现重子物理保留低质量子晕并使中心星系密度轮廓更尖峭,仅暗物质模拟会带来偏差。
2023-09-04 astro-ph.CO
Evolution of matter and galaxy clustering in cosmological hydrodynamical simulations
本研究利用TNG100和TNG300宇宙流体动力学模拟,通过相关函数与偏置函数分析$z=5$到$z=0$的物质及星系成团演化,验证了偏置参数演化规律,揭示了星系与成团暗物质相关函数反映宇宙网不同性质。
2023-06-04 astro-ph.CO
The Evolution of Central Group Galaxies in Hydrodynamical Simulations
我们在高分辨率的宇宙流体动力学模拟中追踪了三个~10^13 M太阳星系群的中心星系演化。群势的演变导致,在z=0,中央星系是大规模的,气体贫乏的早期型系统的恒星速度色散支持类似于椭圆或S 0星系。它们的z~2-2.5主要祖先是质量为M* ~ 3-10 x 10^10 M_sun的恒星形成星系(20-60 M_sun/yr),在扩展的气盘中拥有大量的冷气体(~5 x 10^9 M_sun)。因此,我们的模拟表明,在z~2观测到的恒星形成星系很可能是z=0星系群中中央星系的主要祖先。它们的中心恒星密度从z~1.5到z=0保持近似恒定。相反,星系由内向外生长,在最里面的~2 kpc外获得一个恒星包层。因此,有效半径内的密度降低了两个数量级。大合并和小合并都对有效半径外的大部分质量产生了贡献,从而驱动了半质量半径的演化。在三个模拟的星系群中,其中一个星系群的中心冷却时间较短,导致z<1的中心星系群发生戏剧性的复兴,影响其形态、运动学和颜色。这段插曲最终以集团间的合并而告终。我们的模拟结果表明,在星系群中,晕质量组装,星系合并和气体吸积之间的相互作用对恒星形成历史和z=0的中央星系的形态有很大的影响。[摘要]
2009-11-13 astro-ph.CO
Hydrodynamical Simulations of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097
NGC 1097是附近的一个棒旋星系,据信正在与位于其西北部的椭圆星系NGC 1097 A相互作用。它拥有一个塞弗特1核,周围环绕着一个星暴环。两条笔直的尘埃带连接到环上,几乎连续不断地延伸到酒吧。尘埃带的另一端连接到两个主旋臂上。为了对其结构和运动学特性提供物理理解,进行了二维流体动力学模拟。数值计算表明,气体的形态和运动学的许多功能可以重现提供的气体流量是由一个缓慢旋转的强酒吧相关的重力势。在计算中考虑了气体盘的自引力,我们发现星暴环是引力不稳定的,这与\citet{hsieh11}的观测结果是一致的。我们的模拟表明,气体流入率为0.17 M $_\sun$年$^{-1}$到该地区内的星暴环,即使在其形成后,导致核环和环核盘的共存。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Hydrodynamical Solution for the "Twin-Tailed" Colliding Galaxy Cluster "El Gordo"
最近发现的大质量星系团“El Gordo”(ACT-CT J 0102 -4915; z=0.87)的独特彗星X射线形态表明,两个大质量星系团之间正在发生异常高速的碰撞。一颗明亮的X射线“子弹”引导着一个“双尾”尾流,SZ的质心位于北尾的末端。我们展示了如何使用我们的基于FLASH的N体/流体动力学模型,通过详细的X射线,Sunyaev Zel 'dovich(SZ),哈勃透镜和动力学数据的约束,可以确定该系统的物理特性。两个暗物质成分和SZ峰的X射线形态和位置可以通过第一次地核穿越后约4.8亿年的简单双星碰撞来精确描述。假设初始总质量为2.15 × 10 ^(15)Msun,质量比为1.9,我们得到的碰撞参量约为300 kpc,相对初始坠落速度约为2250 km/sec。我们的模型表明,潮汐拉伸气体占沿质量峰之间的碰撞轴的北部X射线尾巴,和南部的尾巴位于偏离轴,包括压缩和冲击加热气体产生的大规模组件暴跌通过主集群。LCDM的挑战将是找出这种物理极端事件是否可以合理地容纳时,结合类似的大规模,高速度的情况下,“子弹集群”和其他这样的情况下正在发现的新的SZ为基础的调查。
2014-07-29 astro-ph.CO
Intrinsic alignments of galaxies in the Horizon-AGN cosmological hydrodynamical simulation
星系的内在排列被认为是对弱引力透镜测量的污染。在这项工作中,我们研究了地平线-AGN,一个自适应网格细化流体动力学宇宙学模拟箱100 Mpc/h的AGN反馈实现的星系形状和自旋在低红移($z\sim 0.5$)的对齐。我们发现模拟中的球状星系在暗物质密度场和其他球状体中表现出径向向过密度方向排列的趋势。这一趋势与观测结果一致,但信号的幅度在很大程度上取决于如何测量形状以及如何在模拟中选择星系。盘状星系在三维空间中表现出切向环绕椭球体的倾向。虽然该信号在投影中似乎受到抑制,但这并不能保证在未来的弱透镜勘测中可以安全地忽略光盘对准。Horizon-AGN中亮星系的形状排列与观测和其他模拟工作一致,但我们发现低光度星系的排列较少。我们还描述了模拟中星系形状的系统性,并表明在测量密度场和星系椭圆率的相关性时,它们可以被安全地忽略。
2015-10-22 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of galaxy formation with non-Gaussian initial conditions
本文通过{\sc RAMSES}代码在30 Mpc/$h$盒子中进行了星系形成的流体动力学模拟,发现小尺度负$f_{\rm NL}$参数能延缓星系组装并形成更具盘状运动学的星系,可能同时缓解宇宙学和星系形成中的张力。
2023-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inpainting Galaxy Counts onto N-Body Simulations over Multiple Cosmologies and Astrophysics
本文提出用条件得分模型从N体暗物质密度场直接生成星系分布,以极低计算成本实现与流体动力学模拟统计一致且更精确的星系场仿真。
2024-08-01 astro-ph.CO
Hydrodynamical Simulations of Galaxy Clusters with Galcons
我们提出了我们最近开发的{ \em galcon}方法的流体动力学宇宙模拟的星系团-一个亚网格模型添加到{ \em恩佐}自适应网格细化代码-这是能够跟踪星系团内的潜力和以下的反馈,他们的主要重子过程。Galcons是物理上扩展的星系结构,其中重子过程是解析建模的。通过识别星系晕并在高红移($z \sim 3$,早在大多数星系团维里化之前)初始化Galcons,我们能够跟踪恒星形成、银河风和星际介质冲压压力剥离的演变,以及它们的相关质量、金属和能量反馈到团内(IC)气体中,这些气体通过分辨率良好的球形界面层沉积。我们的方法进行了充分的描述和所有的结果,从初始模拟与增强的{ \em恩佐Galcon}代码。银河系恒星形成率来自观测到的宇宙恒星形成密度,我们的galcon模拟更好地再现了观测到的IC气体的性质,包括密度,温度,金属丰度和熵的配置文件。通过大量星系对IC气体的影响,我们明确证明了这种方法的优势,在产生较低的恒星分数,较大的气体核心半径,在中央集群区域的等温温度分布,和平坦的金属丰度梯度比在标准模拟。
2010-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The probability of galaxy-galaxy strong lensing events in hydrodynamical simulations of galaxy clusters
Meneghetti等人(2020)最近报道,与LCDM宇宙学模型的预期相比,星系团中的星系-星系强透镜(GGSL)过多。GGSL概率的理论估计是基于LCDM宇宙学中的数值流体动力学模拟分析。我们量化的数值分辨率和AGN的反馈方案在宇宙学模拟的预测GGSL概率的影响,并确定如果改变这些模拟性能可以减轻观测的差距。我们重复Meneghetti等人的分析。(2020)在不同质量和力分辨率下模拟的星团大小晕,并实施了几个独立的活动星系核反馈方案。我们发现,提高质量分辨率的10倍和25倍,而使用相同的星系形成模型,包括AGN反馈,不影响GGSL的概率。我们发现类似的结果关于引力软化的选择。相反,采用AGN的反馈机制,在抑制气体冷却和恒星形成方面效率较低,导致GGSL概率增加三到六倍。然而,我们注意到,这样的模拟形成过大的subhalos的透镜截面的贡献将是显着的,而他们的爱因斯坦半径太大,与观测结果不一致。观测到的GGSL横截面的主要贡献者是具有较小质量的subhalos,它们足够紧凑,成为透镜的关键。具有这些必要特征的人口在模拟中似乎不存在。
2022-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological hydrodynamical simulations of galaxy clusters: X-ray scaling relations and their evolution
我们分析了星系团的宇宙学流体动力学模拟,研究了总质量与可观测量之间的X射线标度关系,这些可观测量包括X射线光度、气体质量、X射线温度和$Y_{X}$。三组模拟进行了改进版本的光滑粒子流体动力学GADGET-3代码。这些考虑以下内容:非辐射气体,恒星形成和恒星反馈,以及活动星系核(AGN)的反馈。我们选择集群与$M_{500} > 10^{14} M_{\odot} E(z)^{-1}$,模仿典型的选择Sunyaev-Zeldovich样本。这允许具有足够大的质量范围,以使得即使在$z \sim 2$下也能够稳健地拟合关系。分析结果与观测结果基本一致。在$z=2$的质量-气体质量和质量-温度关系的斜率值比$z=0$低10%,这是由于在前一种情况下应用的质量选择,以及在后一种情况下早期合并的影响。我们调查的斜率变化的研究的演变的归一化的影响。我们的结论是,宇宙学的研究,通过标度关系应限于红移范围$z=0-1$,我们发现,在那里的斜率,散射,和协方差矩阵的关系是稳定的。质量和$Y_X$之间的标度被证实是最稳健的关系,几乎独立于气体物理。在较高的红移,标度关系是敏感的包含活动星系核的影响,低质量系统。对这些天体的详细研究将对评估活动星系核对ICM的影响至关重要。
2018-01-25 astro-ph.CO
SHAM through the lens of a hydrodynamical simulation
我们使用IllustrisTNG 100流体动力学模拟研究了星系两点关联函数对次级晕和星系性质的依赖性。我们构建星系模拟星表采用一个标准的子晕丰度匹配方案,再加上星系颜色或特定的恒星形成率和以下子晕属性之间的二次分配:饥饿红移z $_{\rm starve}$,浓度在下降,过密度$δ_R^{\rm env}$,潮汐各向异性$α_R$,和潮汐过密度$δ_R$。最后两个量使我们能够完全模拟我们的subhaloes的潮汐场,作为它们的内部和大尺度属性之间的中介。由此产生的模拟目录总体返回与IllustrisTNG 100测量的良好一致性。每个模型的准确性强烈依赖于次级星系和subhalo属性之间的相关性。在所有的subhalo代理测试,我们发现,z $_{\rm starve}$和$c_{\rm infall}$是最好的跟踪大尺度结构,产生强大的聚类预测不同的红/蓝和淬火/恒星形成星系的样本。
2021-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamical simulations of galaxy clusters in dark energy cosmologies: II. c-M relation
利用流体动力学模拟不同暗能量宇宙学,研究了星系团中的浓度-质量(c-M)关系。特别地,我们考虑了一个参考ΛCDM模型,两个具有逆幂律势的精粹模型(RP和SUGRA),以及两个扩展的精粹模型,一个与引力正耦合,一个与引力负耦合(分别为EQp和EQn)。所有的模型都进行了归一化,以匹配来自WMAP 3的CMB数据。我们用NFW曲线拟合了仅包含暗物质的质量分布和总质量分布,并使用不同的定义从拟合中恢复了每个晕的浓度。我们认为这两个完整的目录的集群和团体和子样本的对象在不同程度的放松。我们发现,浓度的定义本身可以导致其值的差异高达20%,并且当考虑更轻松的对象时,这些差异较小。我们的参考ΛCDM模型的c-M关系与文献中的结果符合得很好,并且弛豫对象相对于完整样本具有更高的归一化和更小的斜率.由于在大质量晕的内部区域有较高的重子浓度,因此重子物理学的引入对高质量系统的影响要比低质量系统大。对于不同的暗能量模型,我们发现对于ΛCDM,RP和SUGRA,c-M关系的归一化与增长因子有关,具有更高的σ8 D+值的模型也具有更高的归一化。这个简单的方案对EQp和EQn不再有效,因为在这些模型中存在一个依赖于时间的有效引力相互作用,其红移演化取决于耦合的符号。这导致EQp(EQn)模型中预期归一化的降低(增加)。[摘要]
2012-10-17 astro-ph.CO
Gas Clumping in the Outskirts of Lambda-CDM Clusters
最近的朱雀X射线观测表明,观测到的团内介质(ICM)的熵分布明显偏离星系团流体动力学模拟的预测。在这项工作中,我们表明,气体结块介绍了显着的偏差X射线测量的ICM配置文件的外围星系团。使用流体动力学模拟的星系团形成的一致性Lambda-CDM模型中,我们表明,气体聚集导致高估所观察到的气体密度,并导致平坦的熵分布。我们的研究结果表明,气体结块时,必须考虑到解释X射线测量集群郊区。
2011-03-01 astro-ph.CO
Baryon Census in Hydrodynamical Simulations of Galaxy Clusters
我们进行了一组宇宙学SPH流体动力学模拟的星系团和集团的分析,旨在研究在集群中的总重子预算,以及如何在热扩散组件和恒星组件之间共享这个预算。使用TreePM+SPH GADGET-3程序,我们进行了一组非辐射模拟,两组模拟包括辐射冷却、恒星形成和超新星反馈(SN),其中一组还考虑了活动星系核(AGN)反馈的影响。分析进行了双重目的的恒星和热气体含量的SN和AGN反馈所发挥的相对作用的研究的含义,并校准集群重子分数及其演化作为宇宙学工具。我们发现,这两个辐射模拟集预测的恒星质量分数与集群质量的趋势,往往是弱于观察到的。然而,这种张力取决于所考虑的特定观测数据集。包括AGN反馈的影响,阐明了这种紧张的恒星质量和预测值的热气质量分数和总重子分数与观测结果更接近。我们进一步计算了星系团重子含量与宇宙重子分数之比Y_b随星系团中心半径和红移的变化。在R_500处,我们发现对于M_500>2 \times 10^{14} h^{-1} M_sun的大质量星系团,Y_b几乎不依赖于所包含的物理过程,其特征在于红移演化可以忽略:Y_{b,500} =0.85+/-0.03,误差考虑了内禀均方根。在模拟集群的集合内分散。在较小的半径,R_2500,Y_b的典型值略有下降,根据模拟中包括的物理量,而它的散射增加了约两倍。
2013-02-11 astro-ph.CO
Turbulent Pressure Support in Galaxy Clusters -- Impact of the Hydrodynamical Solver
本研究通过MFM和SPH方法模拟星系团,探讨了流体力学方案、分析方法和动力学状态对湍流压力分数的影响,发现活跃星系团湍流压力更高且MFM比SPH产生更多湍流。
2024-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting galaxy evolution in clusters with their radial profiles and phase space distribution: results from the IllustrisTNG hydrodynamical simulations
我们在流体动力学模拟软件IllustrisTNG 300-1中研究了星系团周围的星系种群,以研究它们演化历史对可观测性质的影响。我们测量了红移范围$z=0-1$内不同质量和颜色的星系的径向数密度分布、相空间分布和回溅半径。影响星系团内星系分布的三个主要物理效应是星系的猝灭、角动量分布和动力学摩擦。我们发现三个不同的人口的星系通过应用高斯混合模型,他们的颜色和质量分布。它们有着不同的演化历史,并在星系团晕周围的分布上留下了不同的特征。我们发现低质量红星系在星系团中的分布最集中,其回溅半径最大,而高质量红星系的分布不太集中,其回溅半径也较小。蓝色星系,大多数淬火成低质量的红色人口,有最浅的集群内的分布,与径向轨道上的迅速淬火之前到达近心。与暗能量巡天(DES)观测中来自阿塔卡玛宇宙望远镜(ACT)和南极望远镜(SPT)观测的Sunyaev-Zeldovich(SZ)星系团周围的星系分布进行比较,显示出模拟和数据之间星系演化差异的证据。
2021-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physics of a partially ionized gas relevant to galaxy formation simulations -- the ionization potential energy reservoir
星系形成和演化的模拟代码尽可能多地考虑了标准引力和流体动力学物理学之外的物理过程。大多数额外的物理现象发生在模拟的分辨率水平之下,并以子网格的方式添加。然而,这些次网格过程影响气体的宏观流体动力学性质,从而耦合到在模拟过程中明确集成的网格上物理。在本文中,我们专注于部分电离和流体动力学方程之间的联系。我们表明,存储在离子和自由电子的能量构成的势能项,打破了线性依赖的内能对温度。因此,正确地考虑电离需要修改状态方程和能量-温度关系。我们在宇宙学模拟代码Gadget 2中实现了这些变化。作为这些变化的影响的一个例子,我们研究了Sedov-Taylor冲击波通过电离介质的传播。这可以作为星际介质吸收超新星反馈能量的替代。根据周围气体的密度和温度,我们发现高达50%的反馈能量用于电离气体,而不是加热气体。因此,可以预期,在星系演化模拟中适当考虑电离效应将大大减少热反馈的影响。据我们所知,这个势能项在当前的星系形成和演化的模拟中没有使用。
2013-05-13 astro-ph.CO
GalaxyGenius: Mock galaxy image generator for various telescopes from hydrodynamical simulations
GalaxyGenius是一个基于流体动力学模拟生成多望远镜合成星系图像的Python包,通过数据预处理、理想数据立方体生成和模拟观测三个模块,为大规模巡天时代的星系研究提供验证新方法和深度学习训练集的灵活框架。
2025-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Weak lensing in the Horizon-AGN simulation lightcone. Small scale baryonic effects
上下文精确的模型预测,包括重子的物理学,需要充分利用即将到来的大型宇宙学调查致力于引力透镜。流体动力学宇宙学模拟的出现使得在足够大的体积上进行这样的预测成为可能。目的。透镜量(偏转,剪切,收敛)和他们的统计(收敛功率谱,剪切关联函数,星系-星系透镜)的计算在过去的光锥内置在地平线-AGN流体动力学宇宙模拟,实现我们最好的重子物理知识在星系尺度上,以模拟宇宙时间的星系种群。方法.透镜量是在一个平方度的视场内产生的,通过光锥进行多透镜平面光线追踪,充分利用1 kpc的分辨率,并将视线分裂到500个平面上,一直到红移z~7。探索了两种方法(自适应平滑的粒子标准投影和加速场的积分)来保证良好的实现。重点是在重子最重要的小尺度上。结果标准的宇宙剪切统计在10%的水平上受到重子分量的影响,角标度低于几个弧分。星系-星系透镜信号,或星系-剪切关联函数,与红移z~0.5的大质量星系群的测量结果一致。在较高的红移z>1时,放大偏差对这种相关性的影响与大于1 Mpc的分离有关。结论.这项工作对于所有当前和即将到来的弱透镜调查都是至关重要的,并且代表了从大型宇宙流体动力学模拟中构建完整的端到端一代透镜模拟图像的第一步。
2019-04-16 astro-ph.CO
Gravitational and distributed heating effects of a cD galaxy on the hydrodynamical structure of its host cluster
我们研究了一个cD星系的引力和活动星系核对宿主星系团加热的影响。我们考虑流体力学的标准处方,由球对称的质量连续性,动量和能量守恒方程确定的结构。该星系团由一个暗物质晕(DM)和电离的X射线发射星系团内气体(ICM)组成,它们共同决定了引力势。cD星系是一个附加的引力势分量。DM假设一个多方状态方程(由其微观物理决定),它可以是无辐射的自相互作用粒子或更多的外来相互作用粒子。活动星系核提供分布式加热,抵消辐射冷却。稳态密度和速度弥散分布通过数值积分的流体动力学方程与适当的边界条件。当存在cD星系时,星系团核心的最低气体温度高于不存在cD星系时。这些解还产生了一个超过最小质量的点状质量浓度:可能是活动星系核的超大质量黑洞(SMBH)。与观测到的SMBH质量的一致性约束可能的DM状态方程。当存在cD星系时,约束就比较宽松。分布式(AGN)加热改变集群的全球性的属性,也降低了中心点质量的下限,为首选的DM模型,其中暗粒子有更大的热容量比点粒子。排除这些约束将需要主要的非球形或各向异性效应(例如,体旋转、非径向流、不对称块或强磁场)。
2013-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of ICM enrichment in the outskirts of present-day galaxy clusters from cosmological hydrodynamical simulations
附近星系团外围的星系团内介质(ICM)富集水平的均匀性表明,在团簇形成之前,化学元素就已经沉积并广泛扩散到星系际介质中。这一观测证据得到了宇宙学流体动力学模拟的数值结果的支持,如Biffi et al.(2017)所述,包括来自活动星系核的热反馈效应。在这里,我们进一步调查这一图片,通过追溯时间的空间起源和金属丰度演化的气体居住在z=0的模拟星系团的外围。在这些区域,我们发现铁丰度的大分布,包括高度富集气体的成分,已经存在于z=2。在z>1时,现在外围的气体分布在主星团数十维里半径的范围内,并且已经在高红移晕中富集。在z=2时,z=0时最富铁的气体中约有40%没有存在于该地区任何质量超过1 e11 Msun/h的晕中,但其平均铁丰度已经是0.4,w.r.t.。Anders & Grevesse(1989)的太阳值。这证实了ICM在现今星系团外围的原位富集并没有发挥重要作用,其均匀的金属丰度是低金属丰度和预富集(z>2)气体从扩散组分和通过合并子结构吸积的结果。这些发现不依赖于集群的质量,也不依赖于其核心属性。
2018-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatially adaptive radiation-hydrodynamical simulations of galaxy formation during cosmological reionization
我们提出了一套宇宙学辐射流体动力学模拟的星系组装驱动的星系际介质(IGM)在z >~ 6的再电离。模拟帐户的流体动力学反馈光电离加热和爆炸的大质量恒星超新星(SNe)。我们的参考模拟是在一个尺寸为25兆秒差距/小时的盒子中使用2 x 512 ^3个粒子进行的,产生了合理的再电离历史,并与观察到的星系紫外光度函数相匹配。不同的盒子大小和分辨率的模拟被用来研究数值收敛,和模拟中,无论是SNe或光电离加热或两者都被关闭,被用来研究从恒星形成的反馈的作用。电离辐射的处理使用精确的辐射转移在高空间自适应分辨率,在该流体动力学进行。SN反馈强烈地降低了恒星形成率(SFR)在几乎整个质量范围内的模拟星系,并需要产生SFR与观测一致。光加热有助于抑制低质量星系中的恒星形成,但它对宇宙SFR的影响很小。由于光热效应被强烈的SN反馈所掩盖,因此它不会在紫外星系光度函数上留下签名,尽管我们注意到我们的分辨率不足以模拟通过分子氢跃迁冷却的恒星形成迷你晕。光加热确实对再电离提供了强的正反馈,因为它平滑了IGM中的密度波动,这大大降低了IGM的复合率。我们的模拟表明,一个紧密的非线性耦合的星系形成和再电离,激发需要准确和同时列入的光加热和SN反馈模型的早期宇宙。
2015-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy assembly bias in cosmological hydrodynamical simulations: a comparison between SIMBA and IllustrisTNG
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape(西开普大学物理与天文系)
研究通过比较SIMBA与IllustrisTNG模拟,发现星系组装偏差受过密度影响显著,TNG中偏差随红移增加而增强,而SIMBA中偏差随红移减少
2026-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The MillenniumTNG Project: The hydrodynamical full physics simulation and a first look at its galaxy clusters
MillenniumTNG项目推出大体积高分辨率流体动力学模拟MTNG740,验证其星系与星系团属性符合观测,发现需修正普朗克SZ质量估计以同时匹配多观测约束,为研究重子及宇宙学巡天提供支撑。
2022-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy cluster temperature maps from joint X-ray and SZ maps with The Three Hundred hydrodynamical simulations
Sapienza Università di Roma(罗马大学);INAF-Osservatorio Astronomico di Roma(罗马天文台);Università degli studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);INAF/IASF-Milano(米兰天体物理研究所);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Centro de Investigación Avanzada en Física Fundamental (CIAFF)(基础物理前沿研究中心);INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste(的里雅斯特天文台);IFPU-Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);University of Michigan(密歇根大学);Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台)
本文利用The Three Hundred流体动力学模拟的合成星系团样本,系统验证了通过结合X射线密度图与毫米波压力图推断温度图的方法,发现该方法能高精度恢复质量加权温度和光谱类温度,并讨论了有效长度l_eff的建模及其对温度图恢复的影响。
2025-11-11 astro-ph.CO
Shaping the galaxy stellar mass function with supernova- and AGN-driven winds
在宇宙的代表性区域的星系形成的宇宙流体动力学模拟通常需要诉诸次分辨率模型遵循的一些反馈过程至关重要的星系形成。在这里,我们表明,一个能量驱动的外流模型,其中风速降低,风质量负载增加,在低质量星系,如观察所建议的,可以产生一个很好的匹配所观察到的星系恒星质量函数的低质量端。高质量端可以同时恢复,如果反馈的活动星系核(AGN)和扩散恒星光的修正可能错过的观测。同时,我们的模型与恒星质量函数在红移z=1和z=2,并与观测到的宇宙恒星形成率密度的红移演化是很好的协议。此外,它还精确地再现了观测到的气体与恒星质量的比率以及星系的特定恒星形成率作为恒星质量的函数。这一协议与一组不同的数据标志着重大进展的流体动力学模型的形成一个代表性的星系人口。它还表明,真正的星系风中的质量通量应该朝着低质量星系强烈增加。如果没有这个假设,在我们的模型中,在星系光度函数的暗端产生过多的星系似乎是不可避免的。
2012-05-11 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of merging galaxy clusters: giant dark matter particle colliders, powered by gravity
本文提出将星系团并合作为天然暗物质对撞机,通过流体动力学模拟发现自相互作用暗物质的统计空间偏移可稳健建模,并给出在弱引力透镜观测中探测其信号的条件。
2024-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fuzzy Gasoline: Cosmological hydrodynamical simulations of dwarf galaxy formation with Fuzzy Dark Matter
本文利用新代码FUZZY-GASOLINE进行了首批FDM框架下的高分辨率流体动力学宇宙学模拟,发现FDM与重子过程通过不同机制影响暗物质核的形成,但恒星观测量与CDM模型高度相似,难以仅通过恒星观测区分两者。
2024-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Intrinsic correlations of galaxy sizes in a hydrodynamical cosmological simulation
测量的星系半径和那些预测的基本面(FP)之间的残差是弱透镜放大率的可能示踪剂。然而,观测表明,这些系统与大规模结构相关。我们利用Horizon-AGN流体动力学宇宙学模拟在$z=0.06$上分析了椭圆星系(早期型)和螺旋星系(晚期型)的这些内在尺寸相关(ISC)。我们将单独的FP拟合到每个样本,在每种情况下都找到类似分布的半径残差$λ$。在螺旋星系的情况下,我们发现持续的$λλ$相关性超过三维分离$0.5-17\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$,在$>3σ$的意义。当放松质量选择,适用于更好的协议与星系聚类的限制,螺旋$λλ$检测加强$9σ$ ;我们检测到$5σ$密度$λ$相关性;我们观察到本质上大的螺旋集群更强烈地比小螺旋规模$\lesssim10\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$,在$>5σ$的意义。相反,与文献一致,我们观察到质量较低,本质上小的椭圆星系集群更强烈地超过规模$0.5-17\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$,在$>5σ$的意义比他们的大同行。我们模型$λλ$的相关性,使用唯象的非线性尺寸模型,并预测宇宙收敛分析的污染水平。我们发现系统的贡献是类似的顺序,或占主导地位的宇宙学信号。我们做了一个模拟测量的内在的,系统的投影表面质量密度$Σ(r)$的贡献,并发现统计上显着的,低振幅,积极(消极)的贡献,从低质量的螺旋(椭圆),这可能是大规模($\gtrsi…
2023-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical difference between the cD galaxy and the stellar diffuse component in simulated galaxy clusters
如今,星系团中的成员星系可以在宇宙学和流体动力学模拟中使用基于识别自约束的方法来常规地识别,局部地在致密的子结构上。然而,在星团中区分中央星系和恒星弥散成分是非常困难的,在中央甚至不清楚是否存在两个不同的恒星星族。在这里,减去所有成员星系后,我们使用剩余恒星的速度分布,并在模拟的星系团中检测到两个动态的,截然不同的恒星成分。这些差异的动态可以被用来应用一个un-binding程序,导致空间分离的两个组件成一个CD和一个弥漫的恒星成分(DSC)。应用我们的新算法的宇宙学,流体动力学模拟,我们发现-与以前的研究-这两个组件有明确区分的空间和速度分布以及不同的恒星形成的历史。我们表明,DSC分数-这可以广泛地与观察到的集群内光-不依赖于的星系团的维里质量,是更敏感的集群的形成历史。我们的结论是分离的CD和DSC在模拟中,根据我们的动力学标准,是更多的物理动机比目前的方法,依赖于隐式假设的长度尺度与CD星系,因此代表了一个进步,在理解不同的恒星组成部分内的星系团。我们的研究结果还表明,分析DSC的动力学特性,以表征其性能和了解其起源的重要性。
2010-02-22 astro-ph.CO
The FLAMINGO project: cosmological hydrodynamical simulations for large-scale structure and galaxy cluster surveys
FLAMINGO项目通过机器学习校准恒星与AGN反馈参数,运行迄今最大规模的宇宙学流体动力学模拟,验证了重子效应对大尺度结构的显著影响。
2023-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the mass assembly of low-mass galaxies in hydrodynamical simulations of structure formation
在Lambda-CDM方案和常见的次网格物理方案的背景下,为了分析低质量星系(M * < 3 x 10^10 M_sun)的恒星、重子和晕质量集合随其当前晕质量的变化趋势,进行了宇宙流体动力学模拟研究。我们得到,较小的星系表现出较高的比恒星形成率和较高的气体分数。虽然这些趋势与观测结果大致一致,但自z~2以来,这些量的绝对值往往低于观测值。模拟的星系恒星质量分数增加晕质量,与半经验推论一致。然而,它们之间的预测相关性显示出可忽略不计的变化,直到高z,而这些推论似乎表明一些进化。在z=0的晕中,热气体质量比中心星系质量高1-1.5倍,对于最小的星系,这个系数在z~2处增加到~5-7。模拟星系的恒星、重子和晕演化轨迹表明,相对于晕星系,较小星系的重子和恒星质量集结往往会延迟。该模型中的超新星反馈处理对这种行为起着关键作用,尽管这种趋势仍然弱于从观测中推断的趋势。在z>2时,模拟星系的整体性质与观测结果并没有太大的差异。
2013-08-13 astro-ph.CO
On the nature of hydrostatic equilibrium in galaxy clusters
在本文中,我们调查的水平流体静力平衡(HE)在模拟星系团,从国家的最先进的宇宙流体动力学模拟进行平滑粒子流体动力学代码GADGET-3中提取的集群内介质。这些模拟包括几个物理过程,其中恒星和活动星系核的反馈,并已进行了改进版本的代码,允许更好地描述流体动力学不稳定性和气体混合过程。通过所产生的气体加速度来评估重力和流体动力之间的径向平衡,我们有效地检查了样本中每个对象的HE水平,其对距离中心的径向距离的依赖性以及对集群的分类的依赖性,无论是冷核还是动态状态。我们发现平均偏差10-20%的维里半径,没有明显的区别之间的冷核心和非冷核心集群。相反,我们观察到一个明确的分离定期和受扰系统,与他的受扰对象更显着的偏差。对流体静力学估计值和总引力质量之间偏差的调查表明,平均而言,这很好地跟踪了与HE的偏差,尽管个别情况显示出更复杂的情况。通常,在质量偏差和与HE的偏差显著不同的径向范围内,气体的特征在于相对于热运动的大量随机运动(>~ 30%)。作为一般的结果,HE偏差和质量偏差,在给定的有趣的距离从集群中心,是不是很敏感的气体中的温度不均匀性。
2016-06-07 astro-ph.CO
Cosmological constraints on the gas depletion factor in galaxy clusters
大质量星系团中X射线发射气体质量分数($f_{gas}$)的演化可以作为一种独立的宇宙学工具来探测宇宙的膨胀历史。然而,它的使用取决于一个关键的量,即,耗尽因子$γ$,它对应于$f_{gas}$相对于普适重子平均值的耗尽比率。这个量没有被直接观测到,并且在特定的宇宙学模型中进行流体动力学模拟(例如,在这项工作中,我们首次结合40个X射线发射气体质量分数测量和Ia型超新星的亮度距离测量,获得了气体耗尽因子的自洽观测约束。平坦的$Λ$ CDM宇宙学)已被用来对其进行校准。利用高斯过程重构了$γ$的一个可能的红移演化,我们没有发现这种演化的证据,这证实了目前流体动力学模拟的结果。此外,我们对$γ$的约束可以被看作是对不同宇宙学模型的宇宙学分析的数据先验。目前的测量系统有限,因此未来的改进将在很大程度上取决于更好的质量校准星系团和它们的测量密度分布。
2017-11-28 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of the galaxy population: enduring successes and outstanding challenges
本文综述 Lambda-CDM 星系流体动力学模拟,比较主流套件与观测,指出其可再现星系统计性质,但 CGM 气体流可区分不同子网格反馈模型。
2023-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamic simulations of correlation and scatter in galaxy cluster maps
星系团中热气体的二维结构包含着星系团流体动力学状态的信息,它可以用来理解气体热力学性质散射的起源,并有助于星系团在宇宙学研究中的应用。使用一组流体动力学模拟,我们提供了目前采用的各种地图之间的比较合并集群的X射线分析和那些集群地图预计从即将到来的观测热Sunyaev-Zel 'dovich效应。我们显示以下内容:1)X射线伪压力,定义为软带X射线图像乘以温度图的平方根,是SZ图的良好代理; 2)我们发现,团块是X射线伪压力和SZ图之间偏差的主要原因; 3)团块的水平可以很好地由X射线伪熵图表征。4)我们描述的频率的偏差在各种地图的集群作为偏差的幅度的函数。这使得既可以与观察结果进行比较,也可以与将复杂物理过程引入模拟的效果进行比较。
2009-12-10 astro-ph.CO
Mass-Metallicity Relation from Cosmological Hydrodynamical Simulations and X-ray Observations of Galaxy Groups and Clusters
最近对星系团的X射线观测表明,星系团内介质(ICM)金属丰度在空间和时间上的分布是非常均匀的。在本文中,我们分析了大样本的模拟物体,从贫团到富团簇,以研究金属丰度和相关量对系统质量的依赖关系。模拟进行了改进版本的平滑粒子流体动力学\texttt{GADGET-3}代码,并考虑各种天体物理过程,包括辐射冷却,金属富集和反馈的恒星和活动星系核(AGN)。在模拟中获得的金属丰度和温度之间的标度在趋势和演变上与从两个数据样本中获得的观测结果一致,其特征在于广泛的质量和大的红移覆盖范围。我们发现团簇核心的铁丰度($r<0.1R_{500}$)与温度没有相关性,也没有明显的演化。当金属丰度与总质量直接相关时,尺度不变性得到了证实。最佳拟合关系的斜率在最里面的区域($r<0.5R_{500}$)是浅的($β\sim-0.1$),并且在外面与零一致。我们调查的活动星系核反馈的影响,并发现它在产生一个恒定的值的外围金属丰度从集团集群的关键作用。这一发现进一步证实了早期浓缩的说法。
2019-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: comparing 3D spectroscopic observations with galaxies from cosmological hydrodynamical simulations
宇宙流体动力学模拟是理解星系中恒星质量和角动量积累的丰富工具,但需要对观测进行一定程度的校准。我们比较预测在$z\sim0$从鹰,绣球,地平线AGN和Magneticum模拟积分场光谱(IFS)数据从SAMI星系调查,ATLAS 3D,CALIFA和MASSIVE调查。这项工作的主要目标是同时比较结构,动力学和恒星星族的测量,以确定成功和紧张的关键领域。我们非常小心地确保我们的模拟测量方法尽可能与观测方法相匹配。我们发现,鹰和绣球模拟再现了许多星系的关系,但在高恒星质量的一些偏移。在$R_e$(+)、$ε$(-)、$σ_e$(-)和平均恒星年龄(+)中存在中等程度的不匹配,其中加号表示平均数量过高,减号表示平均数量过低。Horizon-AGN模拟定性地再现了几个星系的关系,但也有一些属性,我们发现一个定量的观测偏移。大质量星系比低质量和中等质量的星系更好地与观测相匹配。总的来说,我们在$R_e$(+)、$ε$(-)、$σ_e$(-)和$(V/σ)_e$(-)中发现了错配。Magneticum与观测结果吻合得很好:这是我们发现盘状星系典型椭圆率的唯一模拟,但$σ_e$(-),$(V/σ)_e$(-)和平均恒星年龄(+)有适度的差异。我们的模拟和观测数据之间的比较突出了几个需要改进的领域,例如需要改进模型,从而产生更好的垂直盘结构,但我们的结果表明近年来宇宙学模拟的巨大改进。
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bars in hydrodynamical cosmological simulations
我们研究了在完全宇宙学流体动力学模拟银河系质量的星系形成的两个酒吧的属性。在一种情况下,酒吧形成在一个系统中的光盘,凸起和晕组件,是相对强大和长,可以预期的系统中的球体强烈影响的演变。第二个棒不太强,较短,形成于一个没有明显凸起成分的星系中。我们研究了棒的强度和长度,沿棒和跨棒的恒星密度分布以及棒区的速度场。我们将它们与动态(理想化)模拟和观测结果进行比较,并发现,一般来说,一个很好的协议,虽然我们也发现了一些重要的差异。我们的研究结果表明,或多或少的现实酒吧可以自然形成的$Λ$ CDM宇宙学,并开辟了可能性,研究酒吧的形成过程中,一个更一致的方式比以前做的,因为主机星系生长,吸积物质和显着演变过程中的酒吧和演变。
2012-06-22 astro-ph.CO
The COLIBRE project: cosmological hydrodynamical simulations of galaxy formation and evolution
Leiden University(莱顿大学);Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University(莱顿大学洛伦兹理论物理研究所);University of Vienna(维也纳大学);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);Università degli Studi di Milano Bicocca(米兰比可卡大学);University of Durham(杜伦大学)
COLIBRE项目通过高分辨率模拟研究星系形成与演化,包含辐射冷却、尘埃颗粒、恒星形成等新模型,验证了其在低红移星系观测中的高精度表现。
2026-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Three Hundred Project hydrodynamical simulations: Hydrodynamical weak-lensing cluster mass biases and richnesses using different hydro models
本研究利用The Three Hundred项目的两类流体动力学模拟,量化重子及星系形成机制对弱引力透镜星系团质量偏差的影响,推导质量-富度关系并验证其与观测结果的一致性,为星系团宇宙学观测提供参考。
2025-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A high-resolution cosmological simulation of a strong gravitational lens
我们使用EAGLE星系形成模型对10^13 Msun星系群及其环境(维里半径的10倍)进行了宇宙流体动力学模拟。利用一种新的技术来提高暗物质计算的分辨率,而不依赖于气体的分辨率,模拟解决了质量为5 × 10^6 Msun的暗物质晕和亚晕。因此,它是有用的研究的丰度和性质的晕和subhaloes在强透镜测试的冷暗物质模型的目标。我们估计的晕和subhalo质量函数,并讨论它们是如何受到影响的模拟中的重子的列入和环境。我们发现,晕和次晕质量函数在流体动力学模拟比在其暗物质只有对应的振幅较低。这反映了在流体动力学模拟中由于再电离和星系风导致的气体早期损失而导致的晕增长减少,此外,在晕下,由于存在大规模中央星系而导致的宿主晕内潮汐效应增强而导致的中断。晕的分布是高度各向异性的,反映了质量吸积到星系团上的惯性特征。结果,结构的数量随着观察方向而显著变化。当在投影中观察时,当包括重子时,晕中心附近的结构的中值数量减少了两倍。
2021-02-03 astro-ph.CO
The evolution of galaxy metallicity scaling relations in cosmological hydrodynamical simulations
星系金属含量的演化及其与其他全局性质[如恒星总质量(M*)、圆速度、恒星形成率(SFR)、晕质量等]的关系为星系形成的模型提供了重要的限制。在这里,我们研究模拟星系的星系-星系际介质相互作用计算宇宙学模拟套件的金属丰度标度关系的演变。我们进行比较,以观察气相丰度与M*(质量金属丰度关系,MZR),以及与M* 和SFR或气体质量分数(所谓的三维基本金属丰度关系,FMR)的相关性。模拟的星系遵循观测到的局部MZR和FMR超过M* 的数量级,但过度预测了大质量星系的金属丰度(log M* > 10.5),这可能是由于这种机制中的反馈效率低下。我们讨论的背景下,银河系外流和气体吸积的MZR和FMR的起源。我们研究的质量,金属丰度关系的演变定义使用不同的元素,探测三个富集通道(SNII,SNIa和AGB星)。主要由SNII产生的元素的基础上的关系发展弱,而那些优先在SNIa/AGB产生的元素的基础上表现出较强的演变,由于与这些渠道的时间尺度较长。最后,我们比较了中央星系和卫星星系的关系,发现卫星星系的金属丰度较高。我们表明,这是由于去除了通常围绕星系的贫金属气体储层,并起到稀释其气相金属丰度的作用(通过冷却/吸积到磁盘上),但由于卫星的冲压压力剥离而丢失。
2015-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA