演化至 z=0 之外：关于恒星与星系际介质未来的洞察

我们展示了使用 Enzo 模拟代码将七次宇宙学模拟延伸至当前时代之后直至红移 $z=-0.995$ 或 $t\approx96\,{\rm Gyr}$ 的结果。我们采用了先前用 Enzo 重现银河系工作中经过标定的恒星形成与反馈方案，并对模拟代码、化学与冷却库作了修改。随后我们考察了晕质量函数（HMF）、星系际介质（IGM）的状态方程（EOS）以及宇宙恒星形成历史（SFH）的未来行为。与先前工作一致，我们发现 HMF 在 $z\approx-0.6$ 处出现冻结。IGM 的 EOS 演化呈现了宇宙学巧合问题的一个有趣案例，即在 $z=0$ 之后 IGM 温度急剧下降。对于 SFH，模拟产生一个峰值并在此后向未来衰减。然而，我们确实在某些模拟中发现 SFH 在 $z\approx-0.98$ 之后出现反转，这很可能源于所用恒星形成标准的局限性。通过将 SFH 对时间积分至 $z=-0.92$，空间分辨率最佳的模拟所预言的渐近总恒星质量非常接近由观测 SFR 拟合外推所得的结果。最后，我们利用 zoom 与 box 两种模拟考察了银河系大小星系内重子分布未来的演化。尽管分辨率差异巨大，这些模拟预言在冻结时刻（$t\approx30\,{\rm Gyr}$）单个晕中恒星与气体所含重子比例相等。