宇宙反射 I：模拟与观测的低质量星系类似物的结构多样性

矮星系是研究星系演化基础物理（包括重子反馈过程和环境的影响）的强大实验室。我们比较了COSMOS场超深HSC-SSP成像中矮星系的视觉和结构特性，与由Illustris TNG50和NewHorizon模拟生成的矮星系的真实HSC-like合成观测中测量的特性。利用Sérsic轮廓拟合和非参数形态学指标（基尼系数、$M_{20}$、不对称性和集中度），我们评估了观测和模拟星系结构特性的多样性。我们的分析表明，NewHorizon和TNG50星系位于观测结构趋势的两个极端：NewHorizon产生具有浅Sérsic指数的弥散、延展星系，而TNG50产生具有陡峭指数的致密、集中系统。两种模拟在较高恒星质量（$M_{\star}\sim10^{9.5} {\rm M_{\odot}}$）下更接近地再现了观测到的结构趋势，但在较低质量下未能捕捉到COSMOS矮星系的全部多样性。非参数指标进一步显示，NewHorizon星系表现出更不均匀、块状的光分布，而TNG50星系具有更平滑但过度集中的轮廓。这些结构差异反映了其物理描述的根本差异，并且可能由星际介质物理、超新星反馈和恒星形成的不同处理方法以及数值分辨率的差异所驱动。我们的发现突显了低质量星系在约束模拟物理（尤其是恒星形成和反馈）差异方面的独特能力。来自Vera C. Rubin天文台和Euclid等设施的即将到来的巡天将能够与模拟进行更严格的比较，为塑造星系演化的物理过程提供更深入的见解。