As progenitors of the most massive objects, protoclusters are key to tracing the evolution and star-formation history of the Universe, and are responsible for ${\gtrsim}\,20$ per cent of the cosmic star formation at $z\,{>}\,2$. Using a combination of state-of-the-art hydrodynamical simulations and empirical models, we show that current galaxy-formation models do not produce enough star formation in protoclusters to match observations. We find that the star-formation rates (SFRs) predicted from the models are an order of magnitude lower than what is seen in observations, despite the relatively good agreement found for their mass-accretion histories, specifically that they lie on an evolutionary path to become Coma-like clusters at $z\,{\simeq}\, 0$. Using a well-studied protocluster core at $z\,{=}\,4.3$ as a test case, we find that star-formation efficiency of protocluster galaxies is higher than predicted by the models. We show that a large part of the discrepancy can be attributed to a dependence of SFR on the numerical resolution of the simulations, with a roughly factor of 3 drop in SFR when the spatial resolution decreases by a factor of 4. We also present predictions up to $z\,{\simeq}\,7$. Compared to lower redshifts, we find that centrals (the most massive member galaxies) are more distinct from the other galaxies, while protocluster galaxies are less distinct from field galaxies. All these results suggest that, as a rare and extreme population at high-$z$, protoclusters can help constrain galaxy formation models tuned to match the average population at $z\,{\simeq}\,0$.
MOS spectroscopy of protocluster candidate galaxies at z=6.5
对应于z $\sim 6.5$红移的时期接近宇宙的完全再电离，并且足够早，可以提供一个有趣的环境来观察大尺度结构形成的早期阶段。这也是一个时代，可以用来验证大量低光度恒星形成星系的丰度，这些星系被认为是宇宙再电离的原因。在这里，我们提出了后续的多目标光谱使用OSIRIS在大加那利望远镜（GTC）的斯巴鲁/XMM牛顿深度调查中发现的16个Ly $α$发射体（LAE）候选人的结果。我们已经安全地确认了10个具有足够信噪比的Ly $α$发射线的LAE。已证实的LAE的恒星形成率较低，在0.9-4.7 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$范围内。然而，它们显示出相对高的Ly $α$静息帧等效宽度。最后，我们已经表明，在这些星系中的恒星形成事件所释放的机械能是足够的中性氢介质中，使莱曼连续谱光子可以逃脱星系际介质，从而有助于宇宙的再电离。
Accelerated galaxy growth and environmental quenching in a protocluster at z=3.24
我们提出了一个多波长的研究星系D4 UD 01，光谱证实的原星系团在z = 3.24调查环境的趋势。根据Ks波段测光红移（photo-z）为3.0 < z < 3.4的观测结果，选取了450个星系，其中约12%为静止星系。静止星系是整个样本中质量最大、最红的星系之一。我们确定了一个大的photo-z星系在外地，这是接近以前光谱证实的来源的原星系团。我们发现，静止的星系主要集中在过密的原星系团区域具有较高的静止分数，显示出环境淬火的迹象。在恒星质量函数中，原星系团中的星系团形成的速度比场的对应物要快，这表明在过密区域有早期和加速的质量组装。虽然在原星团中发现了恒星形成受到抑制的微弱证据，但统计数据还不足以得出明确的结论。我们的工作揭示了当宇宙只有2 Gyr时，大质量星系的形成是如何在原星系团的致密区域受到影响的。
TARDIS Paper II: Synergistic Density Reconstruction from Lyman-alpha Forest and Spectroscopic Galaxy Surveys with Applications to Protoclusters and the Cosmic Web
The birth of the intracluster medium: the evolution of multiphase gas and Lyman-$α$ haloes in a simulated $z\sim3$ protocluster
University of Nottingham（诺丁汉大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）
The youth of the intracluster medium. I. A non-parametric characterisation of the gas and electron number density profiles of $z \simeq 2$ protoclusters
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Istituto di Radioastronomia, INAF（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学天体物理系）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；INAF - IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天体物理研究所）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
Evolution of young protoclusters embedded in dense massive clumps. A new grid of population synthesis SED models and a new set of L/M evolutionary tracks
Multi-Scale Magnetic Field Observations Reveal how Colliding Flows Trigger Star Formation
East Asian Observatory（东亚天文台）；Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；National Sun Yat-Sen University（国立中山大学）；Institut de Cienciès de l’Espai (ICE-CSIC)（空间科学研究所（西班牙高等科学研究委员会））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）；Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛史密森天体物理中心）；National Tsing Hua University（国立清华大学）
Radiation-Hydrodynamic Simulations of the Formation of Orion-Like Star Clusters II. The Initial Mass Function from Winds, Turbulence, and Radiation
[摘要]我们报道了一系列模拟类似猎户座星云团（ONC）的星团的形成，包括辐射转移和原恒星外流，并从光滑和自洽湍流初始条件出发。每个模拟都形成了>150颗恒星和棕矮星，产生了10 Msun的恒星质量分布< 0.1 to >。我们表明，一个模拟，开始与自洽湍流嵌入在一个更大的湍流体积，并包括原恒星外流，产生一个初始质量函数（IMF）一致的ONC和银河场。这是迄今为止发表的第一个模拟，它再现了在一个足够大的星团中观察到的IMF，该星团包含大质量恒星，并且结果是由气体热力学的完全自洽计算确定的。这个模拟也产生了一个恒星形成率，虽然仍然有点太高，但比我们忽略更大的湍流体积或外流更接近观测值。此外，我们表明，外流的组合，自洽湍流的初始条件，和湍流不断喂养的规模大于原团的运动产生一个国际货币基金组织，是在协议与观测和随时间不变，解决“过热”的问题，在模拟没有这些功能有一个国际货币基金组织的峰值，随着时间的推移逐渐转移到更高的质量。与观测到的IMF相匹配的模拟也再现了观测到的恒星多重性随质量强烈增加的趋势。我们表明，这种模拟产生大质量的恒星从不同的大质量的核心，其属性是一致的，观察到的大质量的核心。然而，在这些核心中形成的恒星也经历了动力学相互作用，自然产生了类似梯形的分层多重系统。
