利用共动数密度连接前身与后代星系群的改进概率方法

在观测研究中，不同宇宙纪元的星系群常通过共动累积数密度联系在一起。然而，许多理论工作表明，被追踪星系群的数密度会整体演化并随时间扩散。我们提出了一种连接前身与后代星系群的数密度方法，该方法同时考虑了这两种效应。我们定义了捕捉星系群在共动数密度空间中演化和弥散的概率分布函数，并利用这些函数为处于一个红移 $z_f$ 的星系分配成为另一红移 $z_0$ 处某星系群前身或后代的概率。这些概率随后被用作权重，以计算前身/后代群内物理性质（如恒星质量、恒星形成率或速度弥散度）的分布。我们通过将预测结果与宇宙学模拟中直接追踪的星系群进行比较，证明这种概率方法对物理性质演化的预测比恒定数密度假设或固定宽度区间内演化数密度假设都更准确。我们发现，恒定数密度方法在恢复星系性质方面表现最差，演化数密度方法稍好，而概率数密度方法最好。这种改进不仅体现在恒星质量的预测上，也体现在恒星形成率和速度弥散度等未包含在数密度拟合中的推断量上。我们证明该方法也能稳健且容易地应用于观测数据，并提供了相应的代码包。