数值星系目录 -I. 基于 N 体模拟的星系形成半分析模型

我们构建了数值星系目录（$\nu$GC），基于与高分辨率 N 体模拟相结合的星系形成半分析模型，采用$\Lambda$主导的平坦冷暗物质（$\Lambda$CDM）宇宙学模型。该模型包括星系形成的若干关键因素，例如直接从 N 体模拟中获取暗子 halo 合并历史、辐射气体冷却、星形成、超新星爆炸（超新星反馈）加热、星系合并、人口合成以及内部尘埃和中介 HI 云的消光。作为本系列第一篇论文，我们关注当前和高红移处星系的基本光度、结构和运动学属性。我们检验了两套模型参数：强反馈模型和弱反馈模型，两者在观测局部星系光度函数的观测不确定性范围内表现良好。两种模型都与许多观测结果良好一致，例如螺旋星系的冷气体质量比星光、HI 质量函数、星系大小、微弱星系计数和光学波段的光度红移分布、星系的等势面角尺度以及宇宙星系形成率。在特别地，强反馈模型在近红外（K 波段）微弱星系计数和红移分布方面比弱反馈模型和我们以前基于扩展 Press-Schechter 公式的半分析模型表现更好。