GalSBI-SPS：用于宇宙学与星系演化应用的基于恒星种群合成的星系种群模型

下一代测光和光谱巡天将对和谐宇宙学模型以及星系形成与演化进行前所未有的检验。要充分发挥其潜力，需要对星系的选择效应及其性质测量的偏差有精确的理解，这对于准确估计红移分布 $n(z)$ 尤为重要。正向建模提供了一个强大的框架，可同时恢复星系 $n(z)$ 并表征观测到的星系种群。我们提出了 GalSBI-SPS，一种新的基于 SPS 的星系种群模型，可生成真实的星系目录，我们用它对 COSMOS 场中的 HSC 数据进行正向建模。GalSBI-SPS 采样星系物理性质，使用 ProSpect 计算星等，并使用 UFig 模拟 COSMOS 场中的 HSC 图像。我们在真实数据和模拟中一致地测量测光性质。我们将 $n(z)$、测光和物理性质与观测结果及 GalSBI 进行比较。GalSBI-SPS 复现了观测到的低至 i<23 的 grizy 星等、颜色和尺寸分布。星等和颜色的中位差异保持在 0.14 mag 以下，且该模型覆盖了 HSC 所跨越的完整颜色空间。星系尺寸平均被高估了 0.2 arcsec，并且在 g-r 颜色上存在一些张力，但后者与 GalSBI 中观察到的情况相当。$n(z)$ 的均值表现出轻微的正偏移（0.01-0.08）。GalSBI-SPS 定性地复现了 COSMOS2020 中看到的恒星质量-SFR 和尺寸-恒星质量关系。GalSBI-SPS 仅使用基于文献的参数，在 Stage-III 深度下提供了独立于巡天的真实星系种群描述。当使用 SBI 对观测数据进行约束时，其预测能力将显著提高，从而提供满足 Stage-IV 巡天严格要求的准确 $n(z)$。