The impact of baryonic physics on the subhalo mass function and implications for gravitational lensing
我们调查的重子物理学的subhalo人口的影响，通过分析最近的两个流体动力学模拟（EAGLE和Illustris），这有非常相似的配置，但重子物理学的不同模型的结果。我们集中研究质量在$10^{12.5}$和$10^{14}M_{\odot}h^{-1}$之间、红移在0.2和0.5之间的晕，并与观测结果和早期星系透镜中的次晕探测结果进行比较。我们比较的数量和空间分布的subhaloes在完全水力运行，并在他们的暗物质只对应，专注于两个模拟之间的差异。我们发现，重子的存在减少了subhaloes的数量，特别是在低质量端（$\leq 10^{10}M_{\odot}h^{-1}$），由不同的量取决于模型。在subhalo质量函数的变化是强烈依赖于那些在晕质量函数，这是由恒星和AGN反馈的效果移动。最后，我们在模拟中寻找观测透镜（SLACS）的类似物，选择它们的速度色散和动力学性质。我们使用选定的星系，以量化检测预期的基础上的subhalo人口在不同的模拟，计算检测概率和预测值的投影暗物质分数subhaloes $f_{DM}$和质量函数$α$的斜率。我们将这些值与观测中的次晕探测值进行比较，得出结论，仅暗物质和水EAGLE运行都与观测结果相兼容，而水Illustris运行的结果不在误差范围内。
2017-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Too big to fail? The puzzling darkness of massive Milky Way subhaloes
我们表明，无耗散LCDM模拟预测，银河系中大多数最大质量的subhalo密度太大，无法容纳任何明亮的卫星（L_V > 10^5 L_sun）。这些暗的次晕在下沉时的圆速度为30-70 km/s，下沉质量为[0.2-4] x 10^10 M_sun。除非银河系是一个统计异常，这意味着星系形成成为有效的随机在这些质量。这与星系光度和晕圈速度（或晕圈质量）之间的单调关系形成鲜明对比。我们表明，至少有两个（通常是四个）这些大规模的黑暗subhaloes预计将产生一个更大的暗物质湮灭流量比天龙座。如果矮卫星中的重子反馈或不同的暗物质物理学能在0.3 - 1千秒差距的尺度上使大质量次晕的中心密度降低一个数量级，那么就有可能绕过这些结论。
2011-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Comparing galaxy formation in the L-GALAXIES semi-analytical model and the IllustrisTNG simulations
我们进行比较，对象的对象和统计，慕尼黑半解析模型，L-Galerkin，和IllustrisTNG流体动力学模拟之间。通过运行L-Galerkin的IllustrisTNG暗物质，只有合并树，我们确定在两个模型中相同的星系。这使我们能够比较两个模型中的恒星质量、恒星形成率和星系的气体含量，以及亚晕和晕的重子含量。我们发现恒星质量函数和单个星系的恒星质量都比$\sim0.2\,$ dex更符合。另一方面，特定的恒星形成速率和气体含量可能差异更大。在$z=0$中，低质量恒星形成星系和高质量淬灭星系之间的过渡发生在恒星质量尺度上，$\sim0.5\,$ dex在IllustrisTNG中比在L-Galnik中低。illustrisTNG还产生了更多的淬火星系在更高的红移。这两个模型预测的晕重子分数接近宇宙值的集群，但IllustrisTNG预测较低的重子分数组环境。这些差异主要是由于来自恒星和超大质量黑洞的模型反馈的差异。星系团和星系群内部和周围星系的气体含量和恒星形成率有很大的不同，其中IllustrisTNG卫星的恒星形成较少，气体含量也较少。我们表明，环境过程，如冲压压力剥离更强，操作到更大的距离和更广泛的主机质量范围在IllustrisTNG。我们认为，治疗星系演化的半解析模型需要改进的处方，更准确地捕捉当地的环境影响。
2020-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Subhalo Demographics in the Illustris Simulation: Effects of Baryons and Halo-to-Halo Variation
我们研究了流体动力学宇宙学模拟的子晕的丰度，其中包括重子和暗物质的$Λ$ CDM体积106.5 Mpc的一侧。我们比较的插图，其暗物质（DMO）的类似物，插图黑暗，并量化的影响重子过程的人口统计学subhaloes在主机质量范围$10^{11}$到$3 \times 10^{14} \msun$。我们重点讨论了演化的（$z=0$）次晕累积质量函数（SHMF）和曾经吸积过的次晕的统计，即落入次晕质量函数。我们量化的变化在subhalo丰度在固定的主机质量和调查的物理原因负责这种分散。我们发现，在Illustris，重子物理的影响，既落和$z=0$ subhalo丰度倾斜的DMO功能和抑制低质量subhaloes的丰度。在$z=0$的次晕丰度中的自相似性的破缺被重子物理学的加入所增强。演化的subhalo丰度的非单调变化可以解释为修改的浓度-质量关系的Illustrris主机相比，Illustris-Dark有趣的是，在Illustrris重子的实施并没有导致增加的晕到晕的变化相比，Illustris-Dark。在这两种情况下，标准化的固有散射今天是更大的银河系一样的光环比集群大小的对象。对于类似银河系的晕，它从大约8%的下降增加到目前的25%。在这两个运行中，固定质量的晕形成后主机更多的subhaloes比早期的前辈。
2019-03-12 astro-ph.GA
Shaken and Stirred: The Milky Way's Dark Substructures
嵌入较大暗物质晕内的低质量子结构的预测丰度和性质在不同的暗物质模型中有很大不同。由于太小而不能容纳星系本身，这些暗晕仍然可以通过引力透镜，或者通过银河系球状星团流和恒星盘的扰动来检测。在这里，我们使用Apostle宇宙学模拟来预测LCDM中质量为~ 10^12太阳质量的晕中质量为10^6.5-10^8.5太阳质量的亚晕的丰度以及空间和速度分布。虽然这些暗晕本身没有重子，但我们发现重子效应是重要的。相比相应的暗物质只模拟，重子从subhaloes的损失和更强的潮汐中断由于重子的存在附近的中心的主晕，减少subhaloes的数量约1/4至1/2，独立于subhalo质量，但越来越多的主机晕中心。我们还发现，subhaloes有非麦克斯韦轨道速度分布，与中央上升的速度各向异性和积极的速度偏差，减少了低速subhaloes的数量，特别是在晕中心附近。我们参数化的预测人口的subhaloes的质量，galactocentric距离，和速度。我们讨论了我们的研究结果的影响，探测暗物质子结构的前景和可能的推断暗物质的性质。
2016-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting low-mass haloes with strong gravitational lensing II: constraints on the density profiles of two detected subhaloes
本研究通过四种密度轮廓模型分析两个引力透镜系统中的低质量子晕，发现其内部密度斜率陡峭，NFW轮廓需极高浓度，TNG50模拟的多样性部分缓解了与观测的矛盾，但J0946+1006的恒星含量仍存冲突。
2024-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dark side of FIRE: predicting the population of dark matter subhaloes around Milky Way-mass galaxies
本研究利用FIRE-2重子模拟分析银河系质量暗晕的暗物质子晕特性，给出不同质量、距离和红移下的子晕数量拟合结果，对比纯暗物质模拟的偏差，指出大麦哲伦云类穿行事件会提升子晕数量，证实子晕与恒星流相互作用可用于暗物质探测。
2023-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the effect of baryons on the radial distribution of satellite galaxies with GAMA and IllustrisTNG
我们探讨了星系和质量大会（GAMA）调查和IllustrisTNG模拟中的卫星星系群的径向分布。考虑集团的质量$12.0 \leq \log_{10} (\mathcal{M}_h / h^{-1} \mathrm{M}_{\odot}) < 14.8$在$z<0.267$，我们发现一个很好的协议之间的GAMA和样本的TNG 300集团和星系设计，以配合GAMA的选择。两者都显示一个平坦的配置文件中的组的中心，然后下降，变得陡峭的组边缘，和归一化的配置文件显示没有依赖于组质量。使用匹配的卫星从TNG和暗物质-只有TNG-Dark运行，我们调查的影响，重子对卫星径向位置。在$z=0$，我们发现，从TNG-Dark运行匹配的subhaloes显示一个更平坦的径向轮廓：即，卫星选择以上的最小恒星质量表现出更小的晕中心距离和更长的生存时间在全物理模拟相比，他们的暗物质只有类似物。然后，我们将TNG卫星分为那些拥有TNG-Dark对应物的卫星和那些没有的卫星，并为每个卫星的径向位置建立模型。在全物理模拟中，我们发现与TNG-Dark对应的卫星向晕中心位移，并且这种差异与半径呈幂律关系。对于“孤儿”星系没有TNG黑暗的同行，我们认为他们的径向分布的形状，并提供了一个模型，他们的运动随着时间的推移，这可以用来改善治疗卫星星系的半解析和半经验模型的星系形成。
2022-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Not All Subhaloes Are Created Equal: Modelling the Diversity of Subhalo Density Profiles in TNG50
分析了TNG50模拟中子晕密度剖面，发现常用模型拟合不佳，提出改进的三参数NFW模型显著提升拟合优度，并给出参数随子晕属性变化的标度关系以预测受重子影响的子晕性质。
2023-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The tidal evolution of anisotropic subhaloes: A new pathway to creating isotropic and cored satellites
本文利用理想化N体模拟研究了落入时具有各向异性的子晕的潮汐演化，发现径向各向异性会导致更快质量损失和尖点-核化转变，而轨道剥离与重新位力化最终使子晕速度分布趋于各向同性，有助于缓解银河系卫星动力学建模中的简并问题。
2025-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
First results from the IllustrisTNG simulations: matter and galaxy clustering
对星系形成的流体动力学模拟现在已经达到了足够的规模，可以在宇宙学相关的尺度上对星系团进行精确的预测。在这里，我们使用我们的新的IllustrisTNG模拟研究的非线性关联函数和重子，暗物质，星系和晕的功率谱在一个非常大的范围内的尺度。我们发现重子效应在小尺度上增加了暗物质的聚集，在k ~ 10 h/Mpc尺度上使总物质功率谱衰减了20%.恒星质量的非线性两点关联函数在很宽的尺度范围内接近幂律，并且从很高的红移到现在几乎不随时间变化。模拟星系的两点关联函数在平均红移z ~ 0.1处与SDSS吻合得很好，这两个函数都是恒星质量的函数，并且当根据星系颜色分开时，除了在恒星质量范围10^9-10^10 Msun/h^2的红色星系团中有轻微的过量。鉴于这种一致性，TNG模拟可以为不同星系样本的聚类偏差做出有价值的理论预测。我们发现星系自关联函数的成团长度强烈地依赖于恒星质量和红移。它的幂律斜率gamma几乎不随恒星质量变化，但从红移z=0时的gamma ~ 1.8下降到红移z ~ 1时的gamma ~ 1.6，超过这个值，斜率又变陡。我们在大尺度结构的不同观测示踪剂的偏差中检测到显着的尺度依赖性，很好地延伸到重子声学振荡的范围内，并导致声峰的名义（但幸运的是可以纠正的）位移约为5%。
2017-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracking the orbit of unresolved subhalos for semi-analytic models
我们提出了一个模型来跟踪宇宙学模拟中的“未解决的subhaloes”（USHs）的轨道演化。超星系是一种次晕，由于有限的质量分辨率，它们在更大的宿主系统中不再被晕发现者区分为自约束超密度。在星系形成和演化的半解析模型（SAMs）中，这些暗晕可能是“孤儿星系”的所在。预测相空间组件的USHS的演变是至关重要的环境过程，相互作用和合并实施的SAM影响孤儿卫星的重子属性的充分建模。我们的模型考虑了动力学摩擦阻力，质量损失潮汐剥离和合并与主机晕，涉及三个自由参数。为了校准这个模型，我们考虑了两个不同质量分辨率的仅DM模拟（MultiDark模拟）。具有较高质量分辨率的模拟（{ \sc smdpl}; $ m_{\rm DM} = 9.6 \times 10^7 ~ h^{-1}\,\mathrm{M_{\odot}}$）提供了关于在较低质量分辨率的模拟（{ \sc mdpl 2}; $ m_{\rm DM} = 1.5 \times 10^9 ~ h^{-1}\,\mathrm{M_{\odot}}$）中未分辨的亚晕的信息;这些超高压的轨道由我们的模型跟踪。我们使用作为约束函数的subhalo质量函数（SHMF）和两点关联函数（2 PCF）从{ \sc smdpl}，后者是我们的方法的一个新的方面。虽然SHMF未能把严格的约束动力学摩擦的效率和合并条件，聚类信息的添加有助于指定的参数的模型…
2021-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
New insights on low-mass dark matter subhalo tidal tracks via numerical simulations
Durham University（杜伦大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学-西班牙国家科学研究委员会理论物理研究所）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Zhejiang University（浙江大学）
通过高精度数值模拟研究低质量暗物质子晕在潮汐剥离下的结构参数演化，发现子晕浓度持续上升且速度浓度在近日点比远日点高约两个数量级，揭示了潮汐效应在重塑子晕中的主导作用。
2026-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Machine-assisted Semi-Simulation Model (MSSM): Estimating Galactic Baryonic Properties from their Dark Matter using a Machine Trained on Hydrodynamic Simulations
我们提出了一个管道，以估计一个星系内的一个暗物质（DM）晕的重子属性，在DM只有模拟使用高分辨率的流体动力学模拟训练的机器。作为示例，我们使用$(75 \,\,h^{-1}{\rm Mpc})^3$体积的IllustrisTNG流体动力学模拟来训练我们的机器以预测，例如，恒星质量和恒星形成率在星系大小的光环纯粹基于其DM含量。一个极端随机树（ERT）算法与多个新的改进一起使用，我们在这里介绍，如在机器训练和两阶段学习的细化误差函数。在这些改进的帮助下，与以前的尝试相比，我们的模型在预测重子属性方面的准确性显着提高-换句话说，该机器更好地模仿了IllustrisTNG的星系晕相关性。通过将我们的机器应用于大型$(1 \,\,h^{-1}{\rm Gpc})^3$体积的MultiDark-Planck DM模拟，然后我们使用机器在IllustrisTNG中发现的相关性验证了从DM晕目录快速生成星系目录的管道。我们还比较了我们的星系目录与流行的半解析模型（SAM）。我们所谓的机器辅助半模拟模型（MSSM）被证明是在很大程度上与SAM兼容，并可能成为一个很有前途的方法移植到一个更大的体积DM只运行的星系尺度流体动力学计算的重子物理。我们讨论了这样的基于机器的方法所带来的好处，以及提高这种方法的科学潜力的建议。
2019-08-26 astro-ph.GA
Shedding light on low-mass subhalo survival and annihilation luminosity with numerical simulations
在这项工作中，我们进行了一套专门设计的数值模拟，以进一步阐明暗物质（DM）subhalo生存在质量尺度相关的伽马射线DM搜索，一个话题受到激烈的辩论。具体来说，我们已经开发并采用了改进版本的DASH，GPU $N$体代码，以前所未有的准确性研究低质量subhaloes内的银河系般的光环的演变，达到太阳质量和亚秒差距的分辨率在我们的模拟。我们模拟不同的质量，浓度和轨道特性的subhaloes，并考虑银河系本身的引力势的影响。更具体地说，我们分析了subhaloes的束缚质量分数和湮灭光度的演变，发现大多数subhaloes生存到现在的时间，即使在某些情况下，他们失去了超过99%的质量吸积。宿主中的重子会引起更严重的质量损失，特别是当次晕轨道与银盘更平行时。许多这样的次晕穿过太阳的银河系中心半径，因此更容易从地球上探测到它们的湮灭通量。我们发现，在太阳附近的一个近心点的DM只有晕轨道的subhaloes失去70-90%的初始湮灭光度在红移为零，增加到99%时，重子也包括在主机。我们发现，在近心点的有效潮汐场的子晕的质量损失之间有很强的关系。事实上，许多对浓度、轨道参数、宿主势和重子分量的依赖都可以通过这个单一参数来解释。除了阐明低质量银河系subhaloes的生存，我们的研究结果可以提供详细的预测，这将有助于当前和未来的探索DM的性质。
2022-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
SatGen -- II. Assessing the impact of a disc potential on subhalo populations
暗物质亚结构的人口统计学特征敏感地依赖于暗物质的性质。最佳地利用这个探头需要准确的理论预测有关的丰度subhaloes。这些预测受到了数值模拟中人为干扰、晕与晕之间的大方差以及结果依赖于星系形成的重子物理的事实的阻碍。特别地，数值模拟已经表明，与仅暗物质的模拟相比，中心盘的形成可以大幅减少子结构的丰度，这归因于由于盘冲击而增强的子结构破坏。我们研究的影响光盘子结构上使用半分析subhalo模型SatGen，准确地模拟潮汐演变的子结构的数值中断，仍然阻碍$N$体模拟。使用样本的10,000合并树银河系般的晕，我们研究了人口统计学的subhaloes下的一系列复合晕盘潜力与前所未有的统计能力。我们发现，整体subhalo丰度是相对不敏感的光盘除了其总质量的属性。对于含有$M_\mathrm{vir}$的$5\%$的椎间盘，相对于无椎间盘的情况，$r_\mathrm{vir}$内的平均次晕丰度被${\lesssim}10\%$抑制，这种差异被晕间方差所掩盖。对于相同的盘质量，在50千秒差距内的subhaloes的丰度减少了${\sim}30\%$。我们认为，光盘主要驱动器过量的质量损失的subhaloes与小pericentric半径和光盘冲击的影响可以忽略不计。
2021-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryonic effects on CMB lensing and neutrino mass constraints
对宇宙微波背景（CMB）引力透镜效应的测量有望在高红移下获得对宇宙学的独特见解。由于与星系形成和演化相关的重子效应，包括气体冷却、恒星形成以及来自活动星系核（AGN）和超新星的反馈，在预测未来CMB巡天的灵敏度时通常被忽略。在本文中，我们确定这些影响使用四套流体动力学模拟，其中包括各种处方重子过程，即OWLS，BAHAMAS，地平线，和IllustrisTNG。我们的分析表明，由于重子效应，在实验可观察到的角尺度下，与仅模拟暗物质相比，CMB透镜的特征功率为百分之几。我们研究了相关的偏见，如即将到来的西蒙斯天文台和CMB-S4的实验推断中微子质量。根据实验精度和模拟中重子反馈的强度，中微子质量和的偏差显示出显著的分散性，范围从非常小到高估1.1 $σ$。我们的结论是重子效应将可能是不可忽略的中微子质量的检测使用CMB透镜。
2020-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the Angular Momentum -- Atomic Gas Content Connection with EAGLE and IllustrisTNG
本文利用 EAGLE 和 IllustrisTNG 模拟研究邻近星系重子比角动量、重子质量与原子气体分数平面，发现两模拟高度一致并与 xGASS 观测相符，同时揭示气体匮乏区域角动量与气体分数可能脱节。
2023-09-18 astro-ph.GA
Modelling self-interacting dark matter substructures I: Calibration with N-body simulations of a Milky-Way-sized halo and its satellite
我们研究了自相互作用暗物质（SIDM）模型中银河系大小的主晕中$\sim10^9 M_\odot$质量的单次晕的演化。我们执行暗物质的N-体模拟的动态演化的个体subhaloes轨道其主机通过改变自散射截面（包括速度依赖的情况下），subhalo轨道，和内部属性的subhalo。我们校准重力热流体模型预测孤立的SIDM晕的球形质量密度分布的时间演化与模拟。我们发现，潮汐效应的SIDM subhaloes可以描述的碰撞较少的冷暗物质（CDM）的情况下开发的框架，但由于潮汐剥离的质量损失需要一个较短的典型的时间尺度来解释我们的SIDM模拟结果。只要横截面小于$\sim10\, \mathrm{cm}^2/\mathrm{g}$，并且次晕的初始态被设置在由标准$Λ$ CDM宇宙学预测的红移为$\sim2$的$2σ$能级散射内，我们的模拟就不会表现出10 Gyr次晕中心密度的重力热塌缩的显著特征。我们开发了一个半解析模型的SIDM subhaloes在一个时间演变的密度核心的主机与潮汐剥离和自散射冲压压力的影响。我们的半解析方法提供了一个简单，高效和物理直观的预测SIDM subhaloes，但需要进一步改进，以考虑重子效应的主机和重力热不稳定性加速潮汐剥离效应。
2022-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Baryonic Imprints on DM Halos: The concentration-mass relation in the CAMELS simulations
本文利用CAMELS的IllustrisTNG与SIMBA各1000次模拟，建立浓度随晕质量、红移及6个参数变化的非线性模型，量化重子过程对$c_{\rm vir}-M_{\rm vir}$的影响并给出参数限制。
2023-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disruption of Dark Matter Substructure: Fact or Fiction?
准确预测暗物质（DM）亚结构的人口统计特征对于天体物理学的许多领域，包括引力透镜、星系演化、晕占据建模以及限制暗物质的性质都具有至关重要的意义。由于其强烈的非线性性质，DM子结构通常使用N体模拟建模，这表明大部分DM子晕发生完全破坏。在本文中，我们使用分析估计和理想化的数值模拟来研究这种破坏是否主要是物理的，由于潮汐加热和剥离，或数值（即，人造的）。我们表明，与天真的期望，subhaloes，经历超过subhalo的结合能，$|E_{\rm b}|$的潮汐冲击$ΔE$，不进行中断，即使当$ΔE/|E_{\rm b}|$是100大。沿着同样的路线，与文献中现有的主张相反，从DM次晕的外围瞬间剥离物质也不会导致其完全破裂，即使瞬时残留物具有正结合能。此外，我们表明，潮汐加热由于高速（脉冲）遇到其他subhaloes（“骚扰”），是可以忽略不计的潮汐效应相比，由于主机晕。因此，我们的结论是，在重子过程的情况下，CDM子结构的完整的物理破坏是非常罕见的，因此，在数值模拟中的大多数破坏必须是人为的。我们讨论了各种过程，已与数值overmerging，并得出结论，不充分的力软化是最有可能的罪魁祸首。
2017-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryonic effects on the matter bispectrum
物质的大尺度成团受到重子物理，特别是活动星系核反馈的影响。模拟或减轻这种影响对于充分利用即将进行的宇宙剪切测量和其他大尺度结构探测至关重要。我们研究重子对物质双谱的影响，使用测量从一个选择的国家的最先进的流体动力学模拟：IllustrisTNG，Illustris，EAGLE和BAHAMAS。我们确定了一个低红移增强的双谱，峰值在$k\sim 3h\,{\rm Mpc}^{-1}$，这是目前在几个模拟，并讨论它如何可以与活动星系核反馈的演化性质在晚些时候。这种增强并没有出现在物质的功率谱中，因此代表了两点和三点统计之间简并性突破的一个新来源。此外，我们提供了这些测量的其他方面的物理解释，并从微扰理论，经验拟合公式和响应函数形式主义的预测进行初步比较。我们公开发布我们的测量结果（包括由于样本方差导致的不确定性估计）和双谱测量代码，作为社区的资源。
2020-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Populations in the IllustrisTNG Caustic Skeleton
School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学学院）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）
研究通过多流方法分析IllustrisTNG模拟中的宇宙丝结构，探讨星系在不同环境下的性质和形成时间对颜色-密度关系的影响。
2026-04-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation of low surface brightness galaxies in the IllustrisTNG simulation
我们在流体动力学宇宙学模拟的IllustrisTNG项目TNG 100中探索了低表面亮度星系（LSBG）的性质，选择了一个在$z=0$上的LSBG样本（$r$-波段有效表面亮度$μ_r > 22.0$等角秒$^{-2}$），在很宽的恒星质量范围内（$M_{\ast} = 10^{9}$-$10^{12}$ M $_\odot$）。我们发现了所有恒星质量的LSBG，尽管它们在$M_{\ast} < 10^{10}$ M $_\odot$中特别普遍。我们表明，特定的恒星形成率的LSBG是没有显着不同的高表面亮度星系（HSBG），但作为一个人口，LSBG系统的质量较低，更广泛的HSBG，并倾向于显示晚型形态根据运动学标准。在固定的恒星质量，我们发现，主办LSBG的晕系统更大的质量，并有更高的重子分数比主办HSBG。我们发现，LSBG有更高的恒星比角动量和晕自旋参数值相比，HSBG，由以前的工作建议。我们追踪这些量的演化，发现承载LSBG和HSBG的晕的自旋参数在$z \sim 2$处表现出明显的分叉，这导致了其他属性（如银河系角动量和有效半径）的演化轨迹的类似分离，最终导致在$z =$ 0处观察到的值。在LSBG中，特定恒星角动量和晕旋的较高值似乎是它们扩展性质的原因，防止物质坍缩到星系的中心区域，也导致LSBG在其中心拥有质量较小的黑洞。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards constraining warm dark matter with stellar streams through neural simulation-based inference
对观测到的恒星流密度扰动进行统计分析，原则上可以对暗物质暗晕的质量函数设置严格的约束，而暗物质暗晕的质量函数又可以用来约束暗物质粒子的质量。然而，恒星密度相对于流和subhaloes参数的可能性涉及解决一个棘手的逆问题，它依赖于集成的所有可能的forward realisations隐含定义的模拟模型。为了推断subhalo丰度，以前的分析依赖于近似贝叶斯计算（ABC）与域动机，但手工制作的汇总统计。在这里，我们引入了一个基于摊销近似似然比（AALR）的无似然贝叶斯推断管道，它自动学习数据和模拟器参数之间的映射，并避免了手工制作可能不足的汇总统计量的需要。我们应用该方法的简化情况下，恒星流只扰动的暗物质subhaloes，从而忽略重子子结构，并描述了几个诊断，证明了新方法的有效性和统计质量的学习估计。
2020-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Percent-level constraints on baryonic feedback with spectral distortion measurements
高显着性的测量热Sunyaev-Zel'dovich CMB光谱失真有可能严格限制不了解重子反馈过程。天空平均康普顿-y畸变及其相对论修正是对可观测宇宙中电子总热能及其平均温度的度量。我们使用CAMELS套件的流体动力学模拟，探索可能的约束参数描述的次网格实现的反馈，从活动星系核和超新星，假设一个PIXIE样的测量。小型25 Mpc/h CAMELS箱由于显着的宇宙变化而面临挑战。我们利用机器学习来构建插值器，通过噪声的模拟数据。使用晕模型，我们将模拟晕质量函数转化为校正因子，以减少宇宙方差。我们的结果依赖于亚网格模型。在IllustrisTNG的情况下，我们发现，最佳确定的参数组合可以测量到~2%，对应于活动星系核和SN反馈的产品。在SIMBA的情况下，最严格的约束是活动星系核和SN反馈之间的比率约为0.2%。第二正交参数组合可以测量到~ 8%。我们的结果表明，显着的约束力的测量晚时间频谱失真的单极子重子反馈模型。
2022-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The abundance, distribution, and physical nature of highly ionized oxygen OVI, OVII, and OVIII in IllustrisTNG
我们探讨的丰度，空间分布，和物理性质的OVI，OVII和OVIII离子的氧在环星系和星系间的媒体（CGM，IGM和WHIM）。我们使用TNG 100和TNG 300大体积宇宙学磁流体动力学模拟。模拟氧的电离态建模，我们发现与观测的低红移OVI柱密度分布函数（CDDF）的良好协议，并提出其演变为所有三个离子从z=0到z=4。生产模拟类星体吸收线光谱调查，我们表明，IllustrisTNG模拟是完全一致的约束OVI内容的CGM从COS-Halos和其他低红移观测，生产列高达观察。我们使用数十万个模拟星系测量每个离子的总质量和平均柱密度，这些星系的跨度为10^11 < Mhalo/Msun < 10^15，对应于恒星质量为10^9 < M*/Msun < 10^12。OVI的叠加径向剖面在三维数密度和二维投影柱中计算，分解为1-晕和2-晕项。晕OVI的中央星系的属性，我们发现一个星系的（g-r）颜色和OVI的总量在其CGM之间的相关性。与COS-Halos的发现相比，这导致了在恒星（或晕）质量固定的情况下，恒星形成星系和被动星系周围的柱状物的二分法。我们证明，这种相关性是一个直接的结果，黑洞反馈与淬火和银河系尺度的重子反馈影响的物理状态的环星系介质的因果关系的后果。
2018-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The spatial distribution of Milky Way satellites, gaps in streams and the nature of dark matter
银河系暗晕的空间分布为检验宇宙学模型提供了一组重要的观测量。这些包括发光卫星的径向分布，平面配置，以及大量的暗晕，其存在与否是区分暗物质模型的关键。我们利用COCO $N$ -体方法对冷暗物质（CDM）和3.3keV热遗迹暖暗物质（WDM）进行模拟，在重子物理影响最小的极限下，预测了卫星的空间分布。我们证明了当形成星系的最小前晕质量为$>10^{8.5}\mathrm{M}_{\odot}$时，CDM和3. 3 keV-WDM发光卫星的径向分布是相同的。暗subhaloes的分布是显着更集中在WDM由于没有低质量，最近吸积的子结构，通常居住在CDM的MW晕的外部。我们发现，质量$[10^{7},10^{8}]\mathrm{M}_{\odot}$和中心的30千秒差距内的subhalo是剥离的两个模型中较大的晕的残余。因此，它们在WDM中的丰度$3\times$高于从总体WDM晕下种群中预期的丰度。我们估计，CDM和WDM浓度质量关系之间的差异，可以探测到的subhalo流的碰撞参量$<2$ kpc。最后，我们发现WDM对卫星平面的影响可能可以忽略不计。与观测结果的全面比较将需要进一步开展高分辨率、自洽的流体动力学模拟工作。
2023-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
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
Baryonic Imprints on DM Halos: characterizing the full concentration-mass probability distribution with CAMELS
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）
本研究利用CAMELS模拟套件，通过归一化流刻画晕浓度-质量关系的前四阶矩，发现高阶矩对天体物理和宇宙学参数敏感，尤其影响银河系质量尺度晕的分析。
2026-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Baryonic Feedback at $z\sim 1$ with the H$α$ Luminosity Function
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
该研究利用Illustris和IllustrisTNG模拟，结合Hα光度函数，在z~1处约束重子反馈，发现低反馈的IllustrisTNG模拟与观测更吻合，揭示了相关探测手段的综合约束能力。
2026-09-01 astro-ph.GA
Effects of Dark Matter Substructures on Gravitational Lensing: Results from the Aquarius Simulations
我们使用高分辨率的宝瓶座模拟银河系大小的晕在LCDM宇宙学研究暗物质子结构对引力透镜的影响。每个晕在其维里半径内可以分辨出约10^8个粒子（质量分辨率约为10^3-4 M_sun/h）。质量大于10^5 M_sun/h的次晕被很好地分辨出来，比以前的透镜研究至少提高了两个数量级。我们将重子组件建模为赫恩奎斯特配置文件和帐户的暗物质通过绝热收缩的响应。我们专注于“异常”的通量比问题，特别是对违反尖焦散关系由于子结构。我们发现，质量小于~ 10^8 M_sun/h的次晕在引起通量异常方面起着重要作用;这种低质量的次晕在以前的研究中一直没有得到解决。不同晕之间和同一晕的不同投影之间的预测通量比有很大的分散性。在某些情况下，预测的异常通量比的频率与射电透镜观察到的频率相当，尽管在大多数情况下并非如此。模拟再现所观察到的尖瓣透镜违规的概率约为0.001。因此，我们的结论是，在宝瓶座晕的中心区域的子结构的量是不够的，以解释所观察到的频率违反尖焦散关系。这些结论完全是基于我们的暗物质模拟，忽略了重子对次晕生存能力的影响。
2009-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Leaving No Branches Behind: Predicting Baryonic Properties of Galaxies from Merger Trees
提出基于图神经网络的模型，从暗物质晕并合树预测星系重子性质，在TNG300模拟上高精度恢复恒星质量、颜色等，优于现有方法。
2023-11-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
Quantifying Baryonic Feedback on Warm-Hot Circumgalactic Medium in CAMELS Simulations
本文利用 CAMELS 项目中的 SIMBA 和 IllustrisTNG 模拟，量化恒星与 AGN 反馈参数对温热环星系介质的影响，揭示两种反馈模式在亚网格实现中紧密耦合，并导致暗晕属性出现非直观效应。
2025-01-02 astro-ph.GA
Turbulence, Thermal Pressure, and Their Dynamical Effects on Cosmic Baryonic Fluid
本研究利用IllustrisTNG模拟和连续小波变换分析宇宙重子流体的湍流与热压，揭示了湍流压强的演化规律及环境依赖性，并发现湍流压会抵消热压的结构支撑作用，挑战了传统认知。
2024-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.flu-dyn
Numerical effects on the stripping of dark matter and stars in IllustrisTNG galaxy groups and clusters
Institute for Computational Cosmology, Durham University（达勒姆大学计算宇宙学研究所）；Department of Physics, Durham University（达勒姆大学物理系）；Centre for Astrophysics and Cosmology, Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所天体物理学与宇宙学中心）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie, Institut für theoretische Astrophysik（海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所）；Max Planck Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）
研究IllustrisTNG模拟中数值分辨率对暗物质和恒星剥离的影响，发现恒星质量剥离依赖分辨率，而暗物质剥离在一定范围内与分辨率无关。
2026-03-10 astro-ph.GA
A comprehensive separation of dark matter and baryonic mass components in galaxy clusters II: an overview of the mass distribution in Abell S1063
Durham University（杜伦大学）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC IN2P3（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；ESO Vitacura（欧洲南方天文台）
本研究提出一种多探针质量建模方法，用于分离阿贝尔S1063星系团暗物质与恒星质量分布，结果可与宇宙学模拟对比。
2026-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryonic Imprints on DM Halos: Population Statistics from Dwarf Galaxies to Galaxy Clusters
在一个纯冷的暗物质宇宙中，初始物质功率谱及其随后的引力增长不包含特殊的质量或时间尺度，因此内部暗物质（DM）晕属性的新兴人口统计也不包含。使用150万晕从三个IllustrisTNG实现的LambdaCDM宇宙，我们表明，星系形成物理驱动器的非单调功能（“摆动”）到DM属性统计在六十年的晕质量，从矮星系到星系团。我们通过提取晕质量相关的统计数据的五个DM晕属性-速度色散，NFW浓度，密度和速度空间形状，和形成时间-使用核本地化线性回归（KLLR），这些功能的特点。比较精确的估计标准化，斜率，和协方差之间的实现与没有星系形成，我们发现系统的偏差在所有的质量尺度，最大偏差为25%，在银河系质量为1 e12 Msun。不同的冷却和反馈机制之间的相互作用的摆动的质量依赖性，我们讨论了其观测意义。性质协方差强烈依赖于晕质量和物理处理，但大多数相关性是稳健的。使用多变量KLLR和可解释的机器学习，我们表明，晕浓度和速度空间形状的主要贡献者，在不同的质量，速度色散方差。质量吸积率和DM表面压能的统计数据在附录中提供。我们公开发布晕属性目录和KLLR参数的TNG运行在20 epochs到z = 12。
2021-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryonic Imprints on DM Halos: the concentration-mass relation and its dependence on 28 model parameters in the CAMELS suite
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）
利用 CAMELS 套件的 2048 个模拟，研究了 28 个模型参数对暗物质晕浓度-质量关系的影响，并构建了一个三组分现象学模型以快速纳入天体物理印记。
2026-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The DREAMS Project: Disentangling the Impact of Halo-to-Halo Variance and Baryonic Feedback on Milky Way Dark Matter Density Profiles
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；CERN（欧洲核子研究组织）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究通过DREAMS项目模拟的1024个银河系质量暗物质晕，探讨恒星反馈和星系间方差对暗物质密度剖面的影响，发现大部分变化源于超新星反馈参数的变化，且暗物质剖面与恒星反馈模式相关。
2026-04-07 astro-ph.GA
The CAMELS project: Cosmology and Astrophysics with MachinE Learning Simulations
我们提出了宇宙学和天体物理学与机器学习模拟-骆驼-项目。CAMELS是一套包含4，233个$(25~h^{-1}{\rm Mpc})^3$体积的宇宙学模拟的系统：2，184个最先进的（磁）流体动力学模拟使用AREPO和GIZMO代码运行，使用与IllustrisTNG和SIMBA模拟相同的重子亚网格物理，以及2，049个N体模拟。CAMELS项目的目标是为宇宙学和天体物理学的不同观测量提供理论预测，它是最大的宇宙学（磁）流体动力学模拟套件，旨在训练机器学习算法。CAMELS包含了数千种不同的宇宙学和天体物理学模型，通过改变$Ω_m$、$σ_8$和控制恒星和活动星系核反馈的四个参数，跟踪超过1000亿个粒子和流体元素在$(400~h^{-1}{\rm Mpc})^3$组合体积上的演化。我们详细描述了模拟和表征的物质功率谱，宇宙恒星形成率密度，星系恒星质量函数，晕重子分数，和几个星系的标度关系方面的大范围的条件。我们发现，IllustrisTNG和SIMBA套件产生大致相似的分布星系的属性在整个参数空间，但显着不同的晕重子分数和重子效应的物质功率谱。这强调了边缘化重子效应的必要性，以从宇宙学调查中提取最大量的信息。我们使用几种机器学习应用程序来说明CAMELS的独特潜力，包括非线性插值，参数估计，符号回归，生成对抗网络（GANs）的数据生成，降维和异常检测。
2021-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
BIND (Baryonic INpainting with Deep learning): A Field-level Emulator for Galaxy Groups and Clusters
Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）
BIND利用条件流匹配模型，将仅暗物质暗晕场级映射至流体动力学对应物，在CAMELS模拟上训练，以百分比精度恢复质量场和轮廓，并开源发布。
2026-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dynamical and thermodynamic effects of turbulence on the cosmic baryonic fluid
College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）
研究发现湍流对宇宙等离子体流体的动力学和热力学效应至关重要，解释了WHIM的起源并质疑了传统激波加热观点。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intra-Cluster Light as a Dynamical Clock for Galaxy Clusters: Insights from the MAGNETICUM, IllustrisTNG, Hydrangea and Horizon-AGN Simulations
本文利用四种流体动力学模拟，发现BCG和ICL的恒星质量比例（$f_{ICL+BCG}$）是追踪星系团动力学状态和质量聚集时间的最佳示踪剂，可用于未来巡天量化大质量结构的聚集过程。
2025-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
MIND THE GAP: Is The Too Big To Fail Problem Resolved?
星系群中卫星系统的模糊性导致了广泛讨论的“失踪卫星”和“太大而不能倒”的问题。利用Tremaine & Richstone（1977）的方法，我们证明了用现代编码本身计算的光度函数没有问题，但是第一和第二亮系统之间的差距太大了（\it给定），在现代大尺度重子$Λ$ CDM模拟如EAGLE和IllustrisTNG中也发现了同样大的差距，在只有暗物质的模拟中甚至更大，最后，这很可能是由于经典动力学摩擦引起的引力诱导合并。从数量上讲，计算模拟中的间隙比随机模拟中的间隙大，分别为EAGLE、IllustrisTNG和仅暗物质模拟中的$1.79 \pm 1.04$、$1.51 \pm 0.93$、$3.43 \pm 1.44$和$3.33 \pm 1.35$量级。此外，模拟系统中的异常间隙甚至比真实数据中的大半个数量级以上，并且在仅暗物质的模拟中仍然更大。简而言之，$Λ$ CDM不存在“太大而不能倒”的星系的问题。在第一和第二亮的星系之间，预计会有统计上显著的巨大差距。
2019-07-16 astro-ph.GA
CAMELS Environments: The Impact of Local Neighbours on Galaxy Evolution across the SIMBA, IllustrisTNG, ASTRID, and Swift-EAGLE Simulations
University of Connecticut（康涅狄格大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Yale University（耶鲁大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究通过CAMELS模拟探讨环境对银河系演化的影晌，发现不同模型中环境效应存在差异，高密度环境可能抑制或促进恒星形成。
2026-01-09 astro-ph.GA
The fraction of dark matter within galaxies from the IllustrisTNG simulations
我们使用IllustrisTNG（TNG）的宇宙学模拟提供的暗物质质量分数（DMF）和星系的圆周速度剖面的理论预期。TNG预测$z = 0$银河系（MW）类星系的平坦圆速度曲线超过几个kpc的星系中心，在更好的协议与观测约束比它的前身，插图。TNG还预测，与仅含暗物质和对应的Illustris相比，在3D恒星半质量半径（$r_\mathrm{half}$ ; $M_\mathrm{200c} = 10^{10}-10^{13}\mathrm{M}_{\odot}$，$z \le2$）内的暗物质质量会增强。这种增强导致TNG现今星系的内部区域由暗物质主导，所有质量的$f_\mathrm{DM}(<r_\mathrm{half})\gtrsim0.5$和MW质量星系的最小值。1 $σ$散射在所有孔径处为$\lesssim$ 10%，这小于一些观测数据集推断的值，例如SLUGGS调查的40%。一旦采用一致的IMF（Chabrier）和DMF在相同的孔径内测量，TNG同意大多数椭圆星系的观测推断值。在$r_\mathrm{half}$内测量的DMF向较低的红移方向增加：这种演化是由星系大小随时间的增加所主导的。在$z\sim2$，DMF在盘状的TNG星系随着星系质量的增加而减少，$f_\mathrm{DM}(<r_\mathrm{half}) \sim 0.10-0.65$为$10^{10…
2019-01-15 astro-ph.GA
The evolving role of astrophysical modelling in dark matter halo relaxation response
本文研究了天体物理建模在宇宙学流体动力学模拟中对暗物质晕弛豫响应的影响，发现线性准绝热弛豫模型在 IllustrisTNG、CAMELS 和 EAGLE 模拟中均适用，且反馈能流和气体状态方程是影响弛豫响应的关键因素。
2025-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring extensions to the standard cosmological model and the impact of baryons on small scales
有人声称宇宙学的标准模型（LCDM）不能很容易地解释相对小尺度上的大量观测，这激发了对标准模型的扩展。在这里，我们介绍了一套新的宇宙学模拟，系统地探讨了三个合理的扩展：温暖的暗物质，自相互作用的暗物质，和运行的标量光谱指数的密度波动。当前的观测约束用于指定这些扩展附带的附加参数。我们研究了大范围的小尺度上的可观测指标，包括晕质量函数，密度和圆速度分布，卫星subhaloes的丰度，和晕浓度。对于任何给定的度量，扩展之间可以存在显著的退化。然而，在细节上，不同的扩展有定量不同的质量和径向依赖性，这表明在一系列尺度上的多探针方法可以用来打破简并性。我们还表明，在不同的扩展（相比标准模型）的径向密度分布的相对影响收敛到显着更小的半径比绝对配置文件。我们使用EAGLE和ARTEMIS模拟的重子物理的影响，推导出的宇宙学趋势进行比较。重子物理学和宇宙学变化之间也存在显著的简并（两者对某些观测量有相似的幅度效应）。由于固有的不确定性，无论是在建模的星系形成物理和扩展LCDM，一个系统的和同时的探索都是非常必要的。
2020-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lenses in hydrodynamical simulations
研究流体动力学模拟中重子物理对引力透镜预测的影响，发现重子存在显著改变椭圆星系结构和子haloes内部密度斜率，强调未来模拟需建模重子与替代暗物质相互作用以修正现有约束。
2023-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The DREAMS Project: Disentangling the Impact of Halo-to-Halo Variance and Baryonic Feedback on Milky Way Dark Matter Speed Distributions
Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（西蒙斯平铺研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；The NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins（NSF-Simons宇宙起源人工智能研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；University of Texas at Austin（得克萨斯大学奥斯汀分校）
DREAMS项目通过模拟揭示银河系暗物质速度分布的不确定性主要由晕间方差主导，并应用于XENON1T实验验证天体物理不确定性与实验结果相当。
2025-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Cosmological back-reaction of baryons on dark matter in the CAMELS simulations
University of Connecticut（康涅狄格大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Yale University（耶鲁大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
CAMELS 模拟研究 baryons 对暗物质的反作用，发现暗物质密度在中心区域增加，外围减少，且受反馈机制和宇宙学参数影响显著。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The spatial distribution deviation and the power suppression of baryons from dark matter
宇宙中的暗物质和重子物质的空间分布是有偏差的。在这项工作中，通过比较来自IllustrisTNG和WIGEON模拟的结果，我们发现，从TNG得到的许多结果是类似的WIGEON数据，但两个模拟之间的差异确实存在。对于暗物质与重子物质的密度功率谱比，随着尺度的减小，WIGEON模拟中重子的密度功率谱受到越来越大的抑制;而TNG模拟中，在$k=15-20h{\rm Mpc}^{-1}$处抑制停止，在$k>20h{\rm Mpc}^{-1}$处密度功率谱比增大. WIGEON的功率比抑制也依赖于红移。从$z=1$到$z=0$，功率比从约70%降低到$k=8h{\rm Mpc}^{-1}$时的小于50%。对于TNG模拟，在$k>4h{\rm Mpc}^{-1}$尺度范围内，随着红移的减小，功率比的抑制增强，而在$k<4h{\rm Mpc}^{-1}$尺度范围内，功率比的抑制几乎不变。这些结果表明，湍流加热也可以抑制重子与暗物质之间的功率比。以TNG模拟的功率抑制为标准，在$k=2h{\rm Mpc}^{-1}$上，湍流对WIGEON模拟的功率抑制约为45%，在$k=8h{\rm Mpc}^{-1}$上逐渐增加到69%，表明湍流对宇宙重子的影响在小尺度上更为显著。
2021-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
SatGen: a semi-analytical satellite galaxy generator -- I. The model and its application to Local-Group satellite statistics
我们提出了一个卫星星系的半解析模型，SatGen，它可以产生所需的质量，红移和组装历史的主机晕的卫星人口的大样本。该模型结合了暗物质晕合并树，经验关系的星系晕连接，潮汐效应，动力摩擦和冲压压力剥离的解析处方。SatGen在某些方面模仿宇宙学放大水模拟。土星可以驻留在核心或尖形的DM subhaloes，这取决于可以从流体模拟和物理建模制定重子物理的晕响应。卫星的次晕轮廓和恒星质量和大小的演变取决于它的潮汐质量损失和初始结构。宿主星系可以包括一个重子盘和一个恒星球，每个都可以用一个允许轨道积分的密度剖面来描述。SatGen补充模拟传播的影响，晕反应在模拟场星系卫星（没有正确解决模拟）和优于模拟采样晕晕卫星统计数据的方差和克服人为干扰，由于分辨率不足。作为第一个应用程序，我们使用该模型来研究银河系大小的主机的卫星，使其分别模拟突发恒星形成和平滑恒星形成，并在主机晕中进行盘势实验。我们的模型相当好地再现了观测到的卫星统计数据。不同的物理配方使卫星丰度和空间分布的差异在25%的水平上，不足以区分目前的观测给出的晕到晕的方差。微波盘使卫星消耗20%，并具有使卫星内部结构多样化的微妙效果，这对缓解某些小规模问题很重要。
2020-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
