基于 Enzo 的宇宙学模拟中恒星形成与反馈模型的标定

我们呈现对一个银河系大小（MW）晕的七十一次 zoom 模拟结果，探索了 {\tt Enzo} 模拟代码中广泛使用的恒星形成与反馈模型的参数空间。我们提出一种匹配观测的新方法，使用对宽晕质量范围内观测重子构成的函拟合。该 MW 模型星系使用三个参数标定：恒星形成效率 $\left(f_*\right)$、恒星反馈热能效率 $\left(\epsilon\right)$ 以及反馈注入区域 $\left(r\ {\rm and}\ s\right)$。我们发现改变反馈能量量对重子含量影响最为显著。进而我们确定了两组反馈参数值，均能够重现 $10^{10}\,\mathrm{M_\odot}$ 至 $10^{12}\,\mathrm{M_\odot}$ 之间晕的重子性质。我们可通过引入更多参数或物理潜在改善一致性。若我们选择一次聚焦于一种性质，可获得更真实的晕重子构成。我们表明所采用的反馈方案对 $10^5\,{\rm M_\odot}$ 与 $10^7\,{\rm M_\odot}$ 之间的暗物质质量分辨率不敏感。对比两种恒星形成判据及相应最优反馈参数组合，我们还强调反馈是自洽的：为匹配相同重子性质，相对较高的气转星效率所需反馈强度较低，反之亦然。最后，我们证明代码中的混沌方差可导致从相同初始条件演化的模拟中恒星与重子质量约 10% 与 25% 的偏差。