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 Outskirt Stellar Mass of Low-Redshift Massive Galaxies is an Excellent Halo Mass Proxy in Illustris/IllustrisTNG Simulations
本文利用Illustris和IllustrisTNG模拟发现，低红移大质量星系50-100 kpc的外围恒星质量是极佳的暗物质晕质量代理，优于其他孔径质量和累积恒星质量，有助于深化星系-晕连接理解。
2025-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas distribution from clusters to filaments in IllustrisTNG
星系团环境中的物质分布，从星系团的核心到与其相连的宇宙细丝，原则上必须与星系团的基本物理及其演化状态相关。我们的目标是研究气体的径向和方位角分布是如何受到集群环境的影响，以及它如何与集群质量组装的历史。本文首先分析了在z = 0（TNG 300 -1）时来自IllustrisTNG模拟的415个星系团环境周围气体的径向物理性质（速度、温度和密度）。星系团内部的热等离子体是维里化的（< R200），而星系团外部的温热星系间介质（WHIM）的动力学可以分为两个区域：星系团外围的气体积累和缓慢下落，以及星系团外部的快速下落运动（> 1.5R200）。其次，通过对暗物质、热、暖气相的二维分布在谐波空间中的分解，统计探讨了它们的方位角分布。在星系团内部，DM和热气体的方位角对称性可以很好地跟踪星系团的结构性质，如它们的中心偏移、子结构分数和椭圆形状。在星系团维里化区域之外，我们发现WHIM气体遵循DM的方位角分布，从而追踪宇宙细丝模式。方位角对称性的热和温暖的气体分布最终被证明是集群质量组装历史的印记，强烈相关的形成时间，质量吸积率，和集群的动力学状态。二维气体分布的方位角模式分解是一个很有前途的探索，以评估三维物理和动力学集群的性质，他们连接的宇宙细丝。
2022-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Applying unsupervised learning to resolve evolutionary histories and explore the galaxy-halo connection in IllustrisTNG
本文利用高斯混合模型对IllustrisTNG-100星系的金属丰度与恒星形成历史进行无监督聚类，识别出具有不同演化路径的星系群体，揭示多种淬灭途径并发现可用于观测研究的后星暴星系群体。
2023-04-17 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
Active galactic nucleus driven jet feedback in cosmologically forming cool-core galaxy clusters I: The effect of hierarchical assembly on intra-cluster medium properties
Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)（波茨坦阿基米德天体物理研究所）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）；Universität Potsdam（波茨坦大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）
通过流体动力学模拟，研究层级并合与活动星系核喷流反馈对冷核星系团内介质的影响，发现宇宙学模拟能再现观测到的热力学轮廓和多相结构，而孤立模拟则不能。
2026-06-24 astro-ph.GA
Dust SEDs in Milky Way-like galaxies in the IllustrisTNG simulations based on the evolution of grain size distribution
要了解如何在星系中的晶粒尺寸分布的演变影响观测到的尘埃属性，我们应用后处理尘埃演化模型星系合并树从IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟。我们的尘埃模型包括恒星尘埃的产生，溅射在热气体中，尘埃增长的吸积和凝聚在致密的星际介质（ISM），并粉碎在弥漫的ISM。我们分解成不同的尘埃物种的粒度分布取决于元素丰度和密集的ISM分数的模拟。在我们以前的工作中，我们专注于银河系（MW）的类似物，并再现了所观察到的MW消光曲线。在这项研究中，我们计算尘埃光谱能量分布（SED）的MW类似物。我们的模拟SED广泛地再现其分散内观察到的MW SED，附近星系的观测数据也是如此，虽然他们往往低估MW SED在短波长的发射主要是多环芳烃（PAHs）。我们发现，金属丰度和致密气体分数是最关键的因素SED的形状，通过他们的影响凝聚和shaking.The整体成功，我们的模型在再现MW SED进一步证明了灰尘的演变过程包括在模型中，并预测分散在SED所造成的各种组装历史。我们还表明，最显着的增加，在尘埃SED之间发生的红移$z\sim 3$和2模拟MW类星系的祖先。
2022-04-07 astro-ph.GA
Finding massive double-exponential disk galaxies with extended low surface brightness stellar disk -- an IllustrisTNG exploration
该研究基于IllustrisTNG模拟探索z=0时大质量盘星系，通过GALFIT建模识别出12%（7个）含中心HSB盘与扩展LSB盘的双盘星系，其LSB尺度长度与观测一致，为大质量星系恒星盘组装及演化提供线索。
2025-04-19 astro-ph.GA
First results from the IllustrisTNG simulations: A tale of two elements -- chemical evolution of magnesium and europium
元素在星系中的分布提供了大量关于它们的产生地点和它们随后混合到星际介质中的信息。在这里，我们调查的元素分布在恒星的IllustrisTNG模拟。特别是，我们分析了镁和铕在银河系类星系的TNG 100模拟（恒星质量${\log} (M_\star / {\rm M}_\odot) \sim 9.7 - 11.2$）的丰度比。由于镁和铕的丰度为个别恒星在银河系中观察到各种空间位置和金属丰度，与恒星丰度在我们的$850$多个银河系类星系提供了严格的限制，我们的化学演化方法。为此，我们使用镁铁比作为我们的SNII和SNIa金属返回处方的影响的代理，并将我们的模拟丰度与各种各样的银河系观测进行比较。铕与铁的比率跟踪罕见的喷出物从中子星-中子星合并，在我们的模型中假设的铕生产的主要网站，这反过来又是一个敏感的探针的金属扩散的影响，在我们的模拟气体。我们发现类银河系中铕的丰度与星系的聚集历史、现今星系的性质以及星系平均恒星星族年龄没有相关性。在一般情况下，我们重现铕铁传播在银河系中观察到的低金属，增强的水平是敏感的气体性质在红移$z \approx 2-4$。我们表明，虽然[Eu/Fe]的整体标准化容易受到分辨率和后处理假设的影响，但与高[Fe/H]相比，低[Fe/H]下[Eu/Fe]的相对较大的分布非常稳健。
2018-03-14 astro-ph.GA
The manifestation of secondary halo bias on the galaxy population from IllustrisTNG300
我们使用改进的IllustrisTNG 300磁流体动力学宇宙学模拟重新审视次级晕偏差对中央星系群聚集的影响。与205 $h^{-1}$兆秒差距的边长和显着改进的子网格模型相对于以前的Illustris盒，IllustrisTNG 300允许我们探索的依赖性星系集群在一个大的宇宙学体积和宽晕质量范围。我们表明，在高统计显著性，晕组装偏置信号（即，晕偏差对晕形成红移的次要依赖性）在中央星系群体的聚类上表现出来，当这是由恒星质量，颜色，特定的恒星形成速率和表面密度分裂时。一个显着的检测也获得了星系的大小：在固定的晕质量，较大的中央星系更紧密地聚集在质量M $_{\rm vir} \lesssim 10^{12.5}$ $h^{-1}$ M $_{\odot}$的晕比较小的中央星系。然而，这种效果似乎是不相关的晕形成时间，不像其他的二级依赖分析。我们还探讨了晕自旋偏置信号的传输，即，晕偏置对晕旋的二次依赖性。虽然星系的自旋保留了很少的信息，总自旋的晕，相关性足以产生一个显着的星系自旋偏置信号。我们讨论了可能的方法来探测自旋偏置效应的观察。
2020-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Correlations between supermassive black holes and hot gas atmospheres in IllustrisTNG and X-ray observations
最近的X射线观测揭示了中心超大质量黑洞（SMBH）的质量与其宿主星系中热大气的X射线性质之间的显著相关性，从而表明大气气体在追踪SMBH在高质量区域中的增长中起着至关重要的作用。我们从理论上研究这个问题，使用IllustrisTNG宇宙学模拟，并提供见解的性质，这SMBH -气体晕连接。通过对TNG 100模拟星系的模拟X射线分析，考察了不同空间尺度和晕尺度下（从星系尺度（$\sim R_{\rm e}$）到星系团/星系团尺度（$\sim R_{\rm 500c}$））SMBH质量与热气体温度和光度的关系。我们发现强SMBH-X射线的相关性主要是在淬火星系，并发现相关性变得更强，更紧密的半径。重要的是，大半径（$r\gtrsim5R_{\rm e}$）处的X射线温度（$k_{\rm B}T_{\rm X}$）以非常小的散射（$\sim0.2$ dex）跟踪SMBH质量。从IllustrisTNG出现的关系是广泛的一致，从最近的X射线观测。总的来说，我们的分析表明，在IllustrisTNG的框架内，在高质量端（$M_{\rm BH}\gtrsim 10^8 M_\odot$）的当前时间$M_{\rm BH}-k_{\rm B}T_{X}$相关性从根本上是SMBH质量-晕质量关系的反映，这在这样高的质量是由结构的层次组装。然而，这些标度关系的确切形式、轨迹和分散度对反馈过程很敏感，例…
2020-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The PARADIGM project II: The lifetimes and quenching of satellites in Milky Way-mass haloes
PARADIGM项目II研究银河质量暗物质晕中卫星的寿命和淬灭，发现VINTERGATAN和IllustrisTNG模型在卫星破坏和淬灭方面有相似趋势，但VINTERGATAN在低质量卫星淬灭方面表现更显著。
2025-10-29 astro-ph.GA
Gal3D: Superellipsoid Modeling of Radial 3D Galaxy Structure in IllustrisTNG and EAGLE Simulations
Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文系）
本文提出Gal3D框架，通过超椭球拟合量化IllustrisTNG与EAGLE模拟星系的径向三维结构，揭示不同质量星系的形态差异及模拟间的形态特征区别，为对比宇宙学模拟的星系形态提供实用工具。
2026-08-14 astro-ph.GA
A Rich Satellite Population of the NGC 4437 Group and Implications of a Magnitude Gap for Galaxy Group Assembly History
最近的观测和宇宙学模拟都表明，类银河系（MW）星系的卫星星系数量非常分散。在这项研究中，我们调查的卫星数量和星系团的组装历史之间的关系，使用的第一和第二亮星系之间的$r-$带级间隙（$Δm_{12}$）作为一个指标。从20度$^2$的超级Suprime-Cam斯巴鲁战略计划宽层，我们确定了17个矮卫星候选人周围的NGC 4437，一个螺旋星系约四分之一的MW恒星质量。我们使用表面亮度波动（SBF）方法估计它们的距离。然后，我们确认了五个候选人作为NGC 4437群的成员，总共有七个群成员。结合NGC 4437群（含$Δm_{12} = 2.5$等）和文献中的其他群，我们发现对于给定的宿主恒星质量，卫星数存在$Δm_{12}$分层。对于给定的宿主恒星质量，卫星数随$Δm_{12}$的增加而减少。在IllustrisTNG 50模拟中的模拟星系群中也发现了同样的趋势。我们还发现，在具有较小的$Δm_{12}$（如NGC 4437）的群体中的宿主星系比那些在较大的间隙组中的星系更近地组装了它们的晕质量，并且它们的恒星与晕质量比（SHMR）随着$Δm_{12}$的增加而增加。这些结果表明，卫星数量的大分散与大范围的$Δm_{12}$一致，表明不同的群体组装历史。
2022-02-26 astro-ph.GA
On the dependence of galaxy assembly bias on the selection criteria, number density, and redshift of galaxy samples
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那高等物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术学院）
该研究探讨了银河团组装偏差对样本选择标准、数量密度和红移的依赖性，并提出了一种快速解析方法来预测银河团组装偏差。
2026-01-08 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
The galaxy-halo connection of emission-line galaxies in IllustrisTNG
利用流体动力学模拟程序IllustrisTNG-300-1，在$z \sim 1$上研究了发光成星发射线星系的晕占据分布（HOD）和环境依赖性.这样的星系是当前和即将到来的宇宙学调查的关键目标。我们选择模型星系通过削减在颜色颜色空间允许直接比较与扩展重子振荡光谱调查和暗能量光谱仪（DESI）的调查，然后比较它们与星系选择的基础上特定的恒星形成率（sSFR）和恒星质量。我们证明，ELG人口是两倍更有可能居住在低密度区域（片）相比，质量选择的人口和两倍不太可能占据的dennial区域的宇宙网络（结）。我们还表明，颜色选择和sSFR选择ELG表现出非常相似的职业和聚类统计，发现协议是最好的较低的红移。与质量选择样品相比，中心ELG在$\sim$ 20\%处占据晕。我们进一步探讨了HOD和自相关对环境的依赖性，注意到在固定的晕质量下，高密度区域的星系团比低密度区域的星系团强约10倍。这一结果表明，我们应该仔细地对星系-晕关系进行建模，并将装配偏差效应应用到我们的模型中（在$\sim$上估计为$z = 0.8$上DESI颜色选择样本的聚集的4\%）。最后，我们应用一个简单的模拟配方恢复聚类的大规模（$r \gtrsim 1 \ {\rm Mpc}/h$）内的1\%，通过增加HOD模型与环境的依赖性，展示了采用灵活的人口模型的力量。
2021-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy and Mass Assembly (GAMA): the clustering of galaxy groups
我们探讨了星系团的星系和质量大会（GAMA）调查的集团偏差和配置文件的依赖分离规模和集团质量的集群。由于固有的不确定性，在估计集团选择功能，因此集团自动关联函数，我们代替测量投影星系-集团交叉关联函数。我们发现，集团概况有很强的规模和规模$r_\bot \lesssim 1 h^{-1} \mathrm{Mpc}$上的集团质量的依赖性。我们还发现证据表明，最大的群体生活在扩展，过度密集的结构中。在第一次应用显着的聚类统计组，我们发现，集团质量显着的聚类峰值规模相当于典型的组半径的$r_\bot \approx 0.5 h^{-1} \mathrm{Mpc}$。虽然大质量星系与大质量星系群有关，但显著的统计数据显示，星系群内没有星系质量分离的迹象。我们从IllustrisTNG模拟和L-Galerkin模型中得到了类似的结果，尽管L-Galerkin在小尺度上显示出增强的偏差和星系质量依赖性。
2021-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The environmental impact on SFR and metallicity in galaxy groups
我们提出了一个研究的恒星质量，恒星形成率和气体金属丰度的700多个星系的红移0.35的星系和质量大会（GAMA）调查组之间的关系和环境的依赖性。为了确定主要的驱动因素，我们的样本被分析为群中心距离，投影星系数密度和恒星质量的函数。通过使用超过16000个恒星形成场星系的控制样本和体积有限的样本，我们发现，最高的增强SFR（0.3德克斯）发生在星系的最低的本地密度。在以前的工作相比，我们的数据显示小的增强$\sim$ 0.1德克斯在SFR的星系在最高的本地密度或集团为中心的距离。我们的数据表明，淬火在SFR只有大质量的星系，这表明恒星质量可能是主要的驱动程序的恒星形成星系的淬火过程。我们可以放弃形态驱动的淬火，因为集团和控制星系的Sérsic指数分布相似。气体金属丰度变化不大。它增加$\sim$ 0.08德克斯的星系在最高的本地密度，并减少星系在最高的集团中心的距离，与以前的工作。总的来说，局部密度，而不是集团中心的距离，显示出更强的影响，在提高SFR和气体金属丰度。我们对来自IllustrisTNG模拟的星系应用了相同的方法，尽管我们能够再现一般的观测趋势，但组和对照样本之间的差异仅与观测结果部分一致
2021-09-24 astro-ph.GA
Morphology and star formation in IllustrisTNG: the build-up of spheroids and discs
使用IllustrisTNG模拟，我们调查的星系形态和恒星形成之间的联系，在中央星系的恒星质量范围$10^9-10^{11.5}~\mathrm{M}_{\odot}$。我们量化星系形态的恒星组件的运动学分解成一个球状体和光盘组件（球状体总比，S/T）和恒星质量密度分布（$C_{82}$）的浓度。S/T与恒星质量和恒星形成活动相关，而$C_{82}$只与恒星质量相关。总体而言，我们发现S/T和$C_{82}$的观测估计值具有良好的一致性。低质量和高质量星系主要是由随机恒星运动，而只有中等质量星系（$M_{\star}\approx10^{10}-10^{10.5}~\mathrm{M}_{\odot}$）主要是由有序旋转。高质量星系是典型的高浓度球状体，而低质量星系的浓度较低，这表明它们的形成通道不同。尽管我们发现S/T与恒星形成活动之间存在相关性，但在TNG模型中，当星系穿过绿谷或停止恒星形成时，星系并不一定会改变其形态，这取决于星系恒星质量和形态估计。相反，形态（S/T和$C_{82}$）通常是在星系的恒星形成阶段设定的。S/T和恒星形成之间的明显相关性是因为早期形成的星系在给定的恒星质量下平均具有更高的S/T。此外，我们还发现，合并驱动了中等质量星系中的核球形成，并导致了大质量星系中最近的球状质量组装与$M_{\star}>10^{11}~\mathrm{M}_{\odot}…
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Something green beneath the surface: The dynamical nature of Fossil Structures in IllustrisTNG-100
Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad Técnico Federico Santa María（费德里科·圣塔玛丽亚科技大学）；Núcleo Milenio de Galaxias (MINGAL)（银河系千年核心（MINGAL））；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所 - 的里雅斯特天文台）；IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Universidad Central de Chile（智利中央大学）
利用IllustrisTNG-100模拟，发现化石结构（FS）的星等差距主要源于近期缺乏大质量吸积，且FS与非FS均未完全弛豫，表明星等差距反映的是组装历史而非整体动力学状态。
2026-10-20 astro-ph.GA
Intra-Cluster Light as a Dynamical Clock for Galaxy Clusters: Insights from the MAGNETICUM, IllustrisTNG, Hydrangea and Horizon-AGN Simulations
本文利用四种流体动力学模拟，发现BCG和ICL的恒星质量比例（$f_{ICL+BCG}$）是追踪星系团动力学状态和质量聚集时间的最佳示踪剂，可用于未来巡天量化大质量结构的聚集过程。
2025-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the influence of halo mass accretion history on galaxy properties and assembly bias
晕组装偏差是暗物质晕在固定质量下的组装历史对暗物质晕成簇的次要依赖。这种既定的依赖性预计将体现在星系群的聚集上，这是一种通常被称为星系组装偏差的潜在效应。使用IllustrisTNG 300磁流体动力学模拟，我们分析了依赖的属性和集群的星系的形状上的特定质量吸积历史的托管晕（sMAH）。我们首先表明，几个晕和星系的性质强烈相关的sMAH（$β$）在固定的晕质量的斜率。也就是说，具有越来越陡峭的$β$的晕在早期更快地增加它们的晕质量，并且它们的宿主星系呈现出更大的恒星与晕质量比，更快地失去它们的气体，在更高的红移处达到它们的恒星形成历史的峰值，并且更早地熄灭。我们还表明，$β$是更直接地连接到这些关键的星系形成属性比其他广泛采用的晕代理，如形成时间。最后，我们测量了在固定晕质量下星系团对$β$的二次依赖性作为红移的函数。通过追溯单个晕的演化，我们发现，$z=0$星系的祖先星系组装偏置信号的振幅随红移而增加，对于$M_\mathrm{halo}=10^{11.5}-10^{12}$ $h^{-1}\mathrm{M}_\odot$的晕，在$z = 1$处达到2倍。对组装偏差沿合并树演化的度量为二次偏差的研究提供了一个新的理论视角。我们的研究结果表明，晕吸积和星系群的聚类和观测特性之间存在紧密的关系，对于即将到来的宇宙学调查的模拟目录的生成也有重要的影响。
2021-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
ERGO-ML: The assembly histories of HSC galaxy images via invertible neural networks, contrastive learning, and cosmological simulations
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia（西澳大利亚大学国际射电天文研究中心）；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）；Waseda Institute for Advanced Study (WIAS), Waseda University（早稻田大学高等研究院）；Center for Data Science, Waseda University（早稻田大学数据科学中心）；Departamento de Astrofísica, Instituto de Astrofísica de Canarias, Universidad de La Laguna（拉帕鲁纳大学加那利天体物理研究所天体物理学系）
ERGO-ML通过可逆神经网络、对比学习和宇宙学模拟，从光学图像推断星系的合并历史，并验证了其在不同模拟数据集上的有效性。
2026-01-27 astro-ph.GA
The dependence of assembly bias on the cosmic web
本文利用IllustrisTNG模拟和DisPerSE临界点距离，研究星系组装偏差对宇宙网的依赖性，发现靠近节点、纤维和鞍点的星系次级偏差更强，且以临界点距离为条件可显著减弱组装偏差信号，证实潮汐场的关键作用。
2023-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling assembly bias with machine learning and symbolic regression
即将进行的21厘米测量将绘制宇宙中性氢（HI）在前所未有的体积上的空间分布。需要模拟目录来充分利用这些调查的潜力。用于创建这些模拟目录的标准技术，如Halo Occupation Distribution（HOD），依赖于诸如暗物质晕的重子性质仅取决于其质量的假设。在这项工作中，我们使用国家的最先进的磁流体动力学模拟IllustrisTNG表明，HI含量的晕表现出强烈的依赖于当地的环境。然后，我们使用机器学习技术来证明这种效应可以1）通过这些算法建模，2）以新颖的解析方程的形式参数化。我们提供了这种环境效应的物理解释，并表明，忽略它会导致预测不足的真实空间21厘米功率谱在$k\gtrsim 0.05$ h/Mpc的$\gtrsim$ 10\%，这是大于预期的精度从即将到来的调查，这样的大规模。我们将数值模拟与机器学习技术相结合的方法是通用的，并开辟了一个新的方向，为星系和线强度映射调查生成准确模拟所需的组装偏差的复杂物理建模和参数化。
2020-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
Environmental history of filament galaxies: stellar mass assembly and star-formation of filament galaxies
INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INAF – Osservatorio astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Tianjin Normal University（天津师范大学）
研究星系在不同宇宙环境中的演化，发现星系质量组装和星形成受环境历史影响，特别是通过群际加工和丝状结构的调节作用。
2025-09-22 astro-ph.GA
Assembly bias from nuisance to probe I: the relation between galactic conformity and the linear matter clustering
CONICET. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE)（阿根廷国家科学研究委员会理论与实验天体物理研究所）；Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC)（科尔多瓦国立大学科尔多瓦天文台）；Instituto de Astronomía y Ciencias Planetarias, Universidad de Atacama（阿塔卡马大学天文与行星科学研究所）
研究星系聚集偏差，通过将淬火邻域统计写成关联函数形式，测试其尺度依赖性，分离晕质量偏差和聚集偏差贡献，发现聚集偏差决定双晕星系一致性幅度，统计结构抑制非线性残差。
2026-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of the cosmic web in the scatter of the galaxy stellar mass - gas metallicity relation
理解宇宙网和星系气体含量之间的关系是理解星系演化的关键一步。然而，宇宙网对星系和暗物质晕生长的影响还没有得到正确的理解。利用SDSS观测数据，研究了宇宙网对低红移恒星形成星系的恒星质量-气相金属丰度关系的影响。星系与节点的接近程度，与恒星质量和密度无关，会影响其气相金属丰度，靠近节点的星系比远离节点的星系显示出更高的化学富集度。我们发现一个类似的，但显着较弱的影响相对于灯丝。我们补充我们的观测分析与宇宙学流体动力学模拟的研究illustrisTNG（TNG 300），找到与我们的结果定性一致。使用IllustrisTNG，我们的研究结果可以解释为两个晕组件的偏见和气体供应结合在节点中的方式，显着调制的气体的金属丰度，有助于在星系演化的这种基本关系的分散。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compact groups of dwarf galaxies in TNG50: late hierarchical assembly and delayed stellar build-up in the low-mass regime
本研究利用TNG50高分辨率数值模拟搜寻矮星系致密群类似体，揭示其低红移下的数密度演化、晚期层级并合过程及延迟恒星形成特征，为约束矮星系演化模型提供观测可检验的理论预测。
2024-02-01 astro-ph.GA
The assembly history of NGC 1365 through chemical archaeology
Institute for Theory & Computation, Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心理论计算研究所）；Research School for Astronomy & Astrophysics, Australian National University（澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院）；ARC Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), Australian National University（澳大利亚国立大学三维全天空天体物理学卓越研究中心）；Department of Astronomy, University of Florida（佛罗里达大学天文学系）；Department of Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学天文学系）；Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学理论天文学研究所）；The Observatories, Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构天文台）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）
通过分析 NGC 1365 的高分辨率氧丰度并结合 IllustrisTNG 模拟，揭示星系盘、棒和气体盘分别由不同时期合并事件组装的历史，证明化学考古学可追踪星系动力学演化。
2026-10-01 astro-ph.GA
Exploring the physical origins of halo assembly bias from early times
本文追溯 IllustrisTNG 中 z=0 暗物质晕至 z=12 的初始云，发现其运动学与形状性质产生强次级偏置，揭示线性效应对晕组装偏置的重要作用。
2024-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards a consistent framework of comparing galaxy mergers in observations and simulations
目的。我们的目标是在前所未有的宽恒星质量范围（10^9到10^12太阳质量）内，在低红移下对星系主要合并分数的质量依赖性进行观测和模拟之间的一致比较。方法.我们首先进行正向模拟的理想合成图像的主要合并和非合并选择下一代插图模拟（IllustrisTNG），包括主要的观测效果。然后，我们使用来自模拟的星系样本的真实模拟观测来训练深度卷积神经网络（CNN）。随后，我们将经过训练的CNN应用于从星系和质量大会（GAMA）调查中选择的星系的真实千度调查（KiDS）图像。基于观测和模拟中一致检测到的主要合并样本，我们确定了主要合并分数对z约为0.15的恒星质量的依赖关系，并对两者进行了比较。结果在GAMA/KiDS观测中发现的主要合并分数在10^9 < M_sun < M_star < 10^11.5 M_sun的质量范围内随着恒星质量的增加有一个相当温和的下降趋势。在10^9.5 M_sun < M_star < 10^10.5 M_sun的范围内，GAMA/KiDS观测和IllustrisTNG模拟的主要合并分数的质量依赖性有很好的一致性。然而，在M_star > 10^10.5M_sun时，观测和模拟显示出一些差异，这可能是由于模拟中的超大质量黑洞在其低吸积状态下的反馈导致了该质量尺度下淬灭部分的急剧转变。这种差异也可能是由于模拟量相对较小和/或模拟和观测中恒星质量测量方式的差异。
2020-09-07 astro-ph.GA
The Connection between Halo Assembly History and the Stellar Distribution I: The Central Stellar Mass - Richness Plane
Tsinghua University（清华大学）；University of California（加州大学）；University of Maryland（马里兰大学）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
利用 IllustrisTNG-300 模拟，研究发现中心恒星质量与卫星富度作为晕质量代理在群级质量上相似但组装历史不同，中心恒星质量-富度平面可有效选择具有特定吸积历史的暗物质晕。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The group HI mass as a function of halo mass
本研究基于 GAMA 光学选星系群与 ALFA HI 数据，结合直接探测和 345 个星系群光谱叠加，测定 HIHM 关系并校正 Eddington 偏置，结果与既往研究及 SHARK、IllustrisTNG 模拟一致。
2023-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffstar: A Fully Parametric Physical Model for Galaxy Assembly History
提出基于星系形成物理学的参数化模型Diffstar，用于描述星系恒星形成历史，能精确拟合TNG与UM模拟并揭示两者在恒星形成效率与复苏等方面的差异。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
SF-R You Sure? The Conflicting Role of Star Formation Rates in Constraining the Evolution of Milky Way Analogues in Cosmological Simulations
本研究利用EAGLE和IllustrisTNG模拟探讨银河系类似星系（MWAs）的演化，发现现今恒星质量可作为独立选择参数，而恒星形成率的严格约束会导致高红移选择效率低及冒名顶替污染。
2025-08-13 astro-ph.GA
The mass-metallicity relation at z~1-2 and its dependence on star formation rate
我们提出了一个新的测量气相质量金属丰度关系（MZR），和它的依赖于恒星形成率（SFR）在1.3 < z < 2.3。我们的样本包括1056个星系，平均红移z = 1.9，确定从哈勃空间望远镜宽视场相机3（WFC 3）棱镜光谱在宇宙大会近红外深河外巡天（CANDELS）和WFC 3红外光谱平行巡天（WISP）。这个样本比之前在z ~ 2处的金属丰度调查大4倍，恒星质量也低了一个数量级（10^8 M太阳）。使用堆叠光谱，我们发现MZR相对于z ~ 0.1演化0.3 dex。此外，我们确定了一个49个星系的子集，具有高信噪比（SNR）光谱和红移在1.3 < z < 1.5之间，其中H-alpha发射与[OIII]和[OII]一起观察。在这些对象中的SFR的精确测量，我们确认存在的质量金属丰度SFR（M-Z-SFR）的关系在高红移。这些星系表现出系统的差异，从本地的M-Z-SFR关系，这取决于所采用的本地关系的测量。然而，仍然很难确定这些差异是否可能是由于红移的演变，因为本地M-Z-SFR关系在我们的样品的质量和SFR的约束很差。最后，我们在IllustrisTNG流体动力学模拟中再现了我们的样本选择，表明我们的线通量限制将模拟MZR的归一化降低了0.2 dex。我们表明，M-Z-SFR关系在IllustrisTNG有一个SFR的依赖性，是太陡峭的一个因素，约三。
2021-07-01 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
Merger Response of Halo Anisotropy Properties
利用IllustrisTNG模拟研究暗物质晕各向异性性质对并合活动的响应，发现响应轨迹偏离长期演化且具有普适特征，并测量了动力学时间尺度，为理解标度关系散点与质量组装历史的联系奠定基础。
2023-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
DiffstarPop: A generative physical model of galaxy star formation history
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Carnegie Observatories（卡内基天文台）；Smith College（史密斯学院）
DiffstarPop是一种可微前向模型，用于模拟宇宙中星系恒星形成历史的统计分布，通过参数θ_SFH直接关联恒星形成效率和淬灭过程，支持高效生成大规模星系组装历史样本。
2026-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Introducing the TNG-Cluster Simulation: overview and physical properties of the gaseous intracluster medium
本研究推出TNG-Cluster模拟项目，通过重模拟352个大体积星系团区域，在保留原有物理模型与分辨率的前提下，大幅扩充大质量星系团样本，为星系团相关多领域研究提供新的模拟数据支撑。
2024-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the mass and concentration of dark matter halos from the velocity dispersion profile of their stars
我们使用的IllustrisTNG（TNG）宇宙学，星系形成的流体动力学模拟测量银河系质量，星系群和集群规模的暗物质晕的速度色散剖面的暗物质和恒星粒子。从暗示踪剂和亮示踪剂计算的平均剖面形状相似，在平均剖面周围表现出很大程度的晕-晕散射。所谓的“回溅”半径界定了晕的外边界，并表现为速度色散剖面中的扭结，平均位于$\sim 1.0-1.5r_{200m}$之间，其中$r_{200m}$是半径，在该半径内，晕的封闭密度等于该红移处宇宙平均背景密度的200倍。有趣的是，我们发现，这个位置也可以确定为半径（堆叠）速度色散曲线下降到60%的峰值（恒星和暗物质粒子在TNG晕的视线运动）。我们进一步表明，在速度色散分布的散射可能是由于主机晕的组装历史的变化。特别地，这将剖面分成两个区域：一个区域在$\sim0.1r_{200m}$内，其中速度色散的分散由晕的早期组装历史设定，另一个区域在该半径之外，其中速度色散的分散受其后期组装的影响更强烈。最后，我们表明，一个双参数模型可以用来拟合测得的速度弥散分布和拟合参数可以直接关系到两个基本的晕属性：质量和浓度。我们描述了一个简单的模型，使我们能够表达恒星的速度色散曲线的质量和浓度的主机晕作为唯一的自由参数。
2021-03-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Structures of Distant Galaxies - II: Diverse Galaxy Structures and Local Environments at z = 4-6; Implications for Early Galaxy Assembly
我们提出了一个分析的结构，大小，恒星形成率，并在z~4-6的星系的局部环境特性，利用深哈勃太空望远镜的哈勃超深场成像。我们研究的星系是用莱曼break drop-out技术选择的，使用的星系是B-，V-和i-drops，它有效地选择了z=4和z=6之间的UV明亮的星爆星系。我们的主要观测发现是，z>4的恒星爆发星系在结构上具有多样性，大约有30%出现扭曲和不对称，而大多数是平滑的，显然是未受干扰的系统。我们利用几种方法来计算这些扭曲的早期星系的推断组装率，包括利用CAS系统和对计数。总的来说，我们发现一个类似的分数的星系是在对的分数有一个扭曲的结构。利用CAS方法和我们对合并时间尺度的最佳估计，我们发现对于M_{*} > 10^9-10的M_sol星系，在z<6时，推断的有效合并总数为N_m = 4.2^{+4.1}_{-1.4}。更常见的对称系统在光的浓度和它们的半光半径之间显示出显着的比例关系，揭示了已知最早的星系比例关系，并表明一些z>4的星系可能处于松弛状态。不对称的系统不显示大小和半光半径之间的相关性，并且通常大于对称的光滑系统。这些平滑系统形成的时间尺度是0.5-1 Gyr，这表明这些星系中的大多数是通过协调非常快速的气体坍缩和超过1-2 kpc的恒星形成，或者来自z > 10的合并事件。（节录）
2009-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optimised neural network predictions of galaxy formation histories using semi-stochastic corrections
针对神经网络难以预测恒星形成与化学增丰高频爆发变化的问题，本文利用星系形成历史功率谱加入半随机校正，显著提升恒星质量、金属丰度、光谱和颜色等预测精度。
2025-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
DS+: a method for the identification of cluster substructures
星系团子结构的研究对于确定星系团的动力学状态、聚集历史和星系团的演化具有重要意义，它可以对暗物质的性质和宇宙学参数进行约束。我们提出并测试DS+，一种新的方法，用于识别和表征集群中的组大小的子结构。本文的新方法是基于星系团的投影位置和视向速度的，是对Dressler & Shectman（1988）传统方法的改进和推广。我们测试它的星系团大小的宇宙晕提取的IllustrisTNG模拟，维里质量$\rm{14 \lesssim \log (M_{200}/M_{\odot}) \lesssim 14.6}$，平均包含$\sim 190$星系。我们还提出了一个应用程序，我们的方法在一个真正的数据集，子弹集群。DS+能够将实星系群中的$\sim 80\%$识别为子结构的成员，至少60%的被分配到子结构的星系属于实星系群。真实群的物理性质与相应的检测到的子结构的物理性质显著相关，尽管具有显著的分散性，并且平均被高估。应用DS+方法的子弹集群确认的高速碰撞的存在和主要属性，并确定沿主集群轴的其他子结构。DS+被证明是一个可靠的方法来识别子结构的集群。该方法作为Python代码免费提供给社区。
2022-11-30 astro-ph.GA
A Systematic Search for Galaxy Proto-Cluster Cores at $z\sim 2$
原星系团核心是原星系团中质量最大的暗物质晕（DMH）。为了揭示核心区域的星系形成，我们在宇宙场的$\sim 1.5\, \mathrm{deg}^{2}$中的$z\sim 2$上寻找原星系团核心。利用大质量星系对（$\log(M_{*}/M_{\odot})\geq11$）作为核的示踪剂，我们发现了75个候选核，其中54%是真实的。聚类分析发现，这些核心具有$2.6_{-0.8}^{+0.9}\times 10^{13}\, M_{\odot}$的平均DMH质量，或污染校正后的$4.0_{-1.5}^{+1.8}\, \times 10^{13} M_{\odot}$。扩展的Press-Schechter模型表明，它们在$z=0$的后代质量与类天炉座或室女座星系团一致。此外，使用IllustrisTNG模拟，我们确认，对大质量星系是很好的示踪剂DMHs质量足以被视为原星系团的核心。然后，我们推导出恒星质量函数（SMF）和静止分数的成员星系的75个候选核心。我们发现，在相同的红移下，核心星系比场星系有更多的头重脚轻的SMF，在$\log(M_{*}/M_{\odot})\gtrsim 10.5$处表现出过剩。静态分数，$0.17_{-0.04}^{+0.04}$在质量范围$9.0\leq \log(M_{*}/M_{\odot})\leq 11.0$，是约三倍高于现场同行，给出了$0…
2020-06-18 astro-ph.GA
A systematic search for galaxy protocluster cores at the transition epoch of their star formation activity
$z\sim1.5$的红移是原星系团从恒星形成阶段进入猝灭阶段的过渡时期，因此是研究猝灭粒子数增加的合适时期。我们将“核心”定义为给定PC中最大的光环，其中环境影响可能最有效，并在$1<z<1.5$上搜索核心。我们使用斯巴鲁超超级凸轮广泛（有效面积的$\sim22.2\,\mathrm{deg}^{2}$）和深（$i\sim26.8\,\mathrm{mag}$）光学调查的光度红移目录。对于以$\log(M_{*}/M_{\odot})>11.3$为中心的PC核星系，我们通过聚类分析估算了它们的平均晕质量，发现它们的平均晕质量为$\log(M_\mathrm{h}/M_{\odot})\sim13.7$。IllustrisTNG模拟的预期质量增长和周围观察到的超密度表明，我们发现的PC核心是当今星系团的祖先。将我们的星系样本分为红星系和蓝星系，我们计算了恒星质量函数（SMF）和红星系分数。PC核中的SMF比场重，这意味着早期的高质量星系形成和低质量星系的分裂。我们还发现，红色部分增加恒星质量，与恒星质量相关的环境淬火最近发现在$z>1$一致。有趣的是，虽然红色和蓝色中心的核心有类似的晕质量，只有那些红色中心显示出显着的红色部分相比，外地过剩，这表明一个整合效应。PC核的一些观测特征可能暗示了这种一致性是由组装偏差引起的。
2022-04-27 astro-ph.GA
Bridging scales: Modeling suppressed Bondi accretion on black holes and its impact on galaxy growth
本研究将GRMHD模拟揭示的黑洞磁抑制邦迪吸积方案纳入星系演化半解析模型，通过限制亚爱丁顿吸积体抑制并调整反馈效率，同时匹配低红移观测与早期黑洞快速增长需求，为跨尺度物理耦合提供桥梁。
2025-11-11 astro-ph.GA
How do uncertainties in galaxy formation physics impact field-level galaxy bias?
本研究通过对比UniverseMachine和IllustrisTNG模型，量化星系形成不确定性对场级星系偏置的影响，发现不同模型导致的偏置参数范围较小，并估计了用于宇宙学约束的先验。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass and redshift dependence of halo star clustering
本研究利用 IllustrisTNG 模拟和两点相关函数，揭示了晕星空间聚集性对宿主晕质量和红移的依赖性，发现聚集受相混合与新吸积恒星双重影响，且大质量晕的晚期组装削弱了聚集与形成红移的相关性。
2024-10-03 astro-ph.GA
A New Framework for ISM Emission Line Models: Connecting Multi-Scale Simulations Across Cosmological Volumes
提出一种基于FIRE模拟和机器学习的次网格发射线建模框架，连接跨尺度宇宙学模拟，准确预测高红移星系发射线光度，并验证了多尺度建模的重要性。
2025-04-29 astro-ph.GA
The abundance of satellites around Milky Way- and M31-like galaxies with the TNG50 simulation: a matter of diversity
我们研究了TNG 50中198个银河系（MW）和M31类宿主周围卫星星系的丰度，这是IllustrisTNG宇宙磁流体动力学模拟套件中的最后一批。类MW/M31类似星系被定义为恒星质量为Mstar = 10^10.5-11.2 Msun的盘状星系，在z = 0处相对孤立。通过将卫星星系定义为Mstar > 5*10^6 Msun且距离宿主星系300 kpc（3D）以内的星系，我们发现在单个宿主星系之间存在着显著的多样性和宿主与宿主之间的分散性。中位（第16 - 84次）TNG 50 MW/M31类星系共有5（2-11）颗M星大于5*10^6 Msun的卫星，M星最高可达10^8.5 Msun（10^7.4-9.4 Msun）。Mdyn > 5*10^7 Msun的次晕丰度比Mdyn大10倍以上。曾经吸积的所有卫星（subhaloes）的数量比那些存活到z = 0的卫星大4-5（3-5）倍。具有较大星系恒星质量、较亮K波段光度、较大总晕质量和较新晕组合的星系通常有较多幸存卫星。TNG 50 MW/M31类星系周围的卫星丰度与观测调查（例如SAGA）和以前的模拟（例如Latte）的类似主机一致。虽然观测到的MW卫星系统在所有恒星质量上都在TNG 50散射范围内，但M31的卫星数量略多于我们的1 sigma散射，这可能是由于体积和质量的限制。我们发现少数系统既有一个大麦哲伦云，也有一个小…
2021-09-23 astro-ph.GA
ERGO-ML: Towards a robust machine learning model for inferring the fraction of accreted stars in galaxies from integral-field spectroscopic maps
该研究提出ERGO-ML模型，利用机器学习从星系积分场光谱图推断吸积恒星比例，发现仅用中心区域恒星质量和运动学图训练可消除跨模拟偏差，为基于IFU巡天鲁棒推断星系吸积历史提供可能。
2023-06-01 astro-ph.GA
