《Magnetium》百科全书：从暗星时代到今天的星系与星 halo 扩展关系

星系与星 halo 的扩展关系将广泛参数连接起来，已从观测中得到良好建立。然而许多这些关系的来源及其散射仍是争议的话题。模型同时且自洽地再现尽可能多的扩展关系仍是一个巨大的挑战。我们引入了 Magneticum Pathfinder 水动力学宇宙模拟套件，迄今为止覆盖面积和分辨率范围最大的模拟套件。它是唯一一个以星系簇的热气体内容为调整目标而非星质量函数的宇宙模拟套件。通过评估以星系簇热气体成分为调整目标的优势与不足，旨在进一步理解塑造宇宙的物理过程。我们分析了热气体与冷气体成分对星系与结构演化的重要性。我们考察了 28 项扩展关系，涵盖从大尺度全局参数到星系内部属性，涉及从巨型星系团至星系的星 halo，并展示其从 $z=4$ 到 $z=0$ 的演化预测与观测的对比。包括 halo-星星质量关系、Kennicutt--Schmidt 关系、宇宙星系形成率密度以及基本平面。Magneticum Pathfinder 在 $z=4$ 到 $z=0$ 的多个观测扩展关系中取得了惊人的匹配，包括暗星时代安静星系数密度、质量-大小演化、质量-金属化学关系、马格里安关系以及温度-质量关系。我们编译了数据，以便未来进行直接比较。星系属性与扩展关系自然产生，高红移处观测值的大散射对于区分再现 $z=0$ 扩展关系的各种星系形成模型至关重要。