星系团的宇宙学流体动力学模拟：X 射线标度关系及其演化

我们分析星系团的宇宙学流体动力学模拟，以研究总质量与可观测量（如 X 射线光度、气体质量、X 射线温度以及 $Y_{X}$）之间的 X 射线标度关系。使用改进版的平滑粒子流体动力学 GADGET-3 代码进行了三组模拟。这些模拟分别考虑：非辐射气体；恒星形成与恒星反馈；以及加入活动星系核（AGN）反馈。我们选取 $M_{500} > 10^{14} M_{\odot} E(z)^{-1}$ 的星系团，以模拟 Sunyaev-Zeldovich 样本的典型选择。这使得质量范围足够大，即使在 $z \sim 2$ 处也能对标度关系进行稳健拟合。分析结果显示出与观测的总体一致性。在 $z=2$ 处，质量-气体质量关系和质量-温度关系的斜率值比 $z=0$ 处低 10%，前者是由于所应用的质量选择，后者则是由于早期并合效应。我们研究了斜率变化对归一化演化研究的影响。我们得出结论，通过标度关系进行的宇宙学研究应限制在红移范围 $z=0-1$，在此范围内我们发现关系的斜率、弥散度和协方差矩阵是稳定的。质量与 $Y_X$ 之间的标度关系被证实是最稳健的关系，几乎与气体物理无关。在更高红移处，标度关系对影响低质量系统的 AGN 的加入敏感。对这些天体的详细研究对于评估 AGN 对星系团内介质（ICM）的影响至关重要。