低红移IllustrisTNG星系中的原子与分子气体

我们近期开发了一个后处理框架，用于估计大体积宇宙学模拟中星系的原子与分子氢（分别为HI和H2）丰度。在此我们将IllustrisTNG星系的HI和H2含量与观测进行比较。我们主要将该比较限制在$z \approx 0$并考虑六个观测度量：HI和H2的总体丰度、它们的质量函数、作为恒星质量函数的气体分数、H2与恒星形成率的相关性、气体的空间分布以及气体含量与形态学的相关性。我们发现模拟与观测总体良好一致，特别是对于气体分数和HI质量-尺度关系。H2质量如预期与恒星形成率相关，揭示近乎恒定的耗尽时间，其演化至z = 2与观测一致。然而，我们也发现了若干显著性程度不同的张力，包括z = 0处总中性气体丰度被高估约2倍，以及可能存在无或极少中性气体的卫星星系过多。这些结论对HI/H2转变的建模是稳健的。就其中性气体性质而言，IllustrisTNG模拟代表了相较原始Illustris运行的巨大改进。本文使用的所有数据作为IllustrisTNG数据释放的一部分公开可用。