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FLAMINGO: 星系形成与反馈作用对气体密度和速度场的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-05-14 v1 星系天体物理

摘要

宇宙中可见的物质大部分以气体状态存在,受到hydrodynamic力和星系形成过程的影响,这些过程比引力更复杂难以建模。这些束缚性效应可能偏置对弱引力透镜等若干宇宙学探针的分析。在本工作中,我们研究了 FLAMINGO 模拟的气体密度和速度场,并将其与仅考虑引力的预测进行比较。我们发现,尽管气体速度与暗物质在大尺度上没有区别,但气体质量功率谱相对于物质的功率谱被压制,甚至在百万分之一尺度上也达到约 8%8\%。这源于星系形成耗尽了宇宙中最密集和最密集区域的气体。在较小尺度上,k>0.1h/Mpck>0.1 \, h / \rm Mpc,气体密度和速度的功率压制更为显著,与活性星系 (AGN) 反馈的强度相关。反馈的影响可通过识别从中心星系喷射的具有正径向速度的气体泡沫来理解。随着反馈强度的增加,喷发气体的速度更高,能够到达 halo 的 1010 倍视盘半径,从而重新分配气体并减缓其平均落点速度。有趣的是,不同实现的 AGN 反馈在喷发气体的径向和角向轮廓以及其对 halo 质量的依赖性方面留下了显著差异。在未来,这些差异可以通过例如动能 Sunyaev-Zeldovich 效应等观测手段进行测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.09526,
  title  = {FLAMINGO: Galaxy formation and feedback effects on the gas density and velocity fields},
  author = {Lurdes Ondaro-Mallea and Raul E. Angulo and Giovanni Aricò and Joop Schaye and Ian G. McCarthy and Matthieu Schaller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09526},
  year   = {2025}
}