Horizon Run 4 模拟：星系与宇宙大尺度结构的耦合演化

Horizon Run 4 是一个宇宙学 $N$ 体模拟，旨在研究星系与宇宙大尺度结构之间的耦合演化，并检验星系形成模型。我们在 $L_{\rm box} = 3150 ~h^{-1}{\rm Mpc}$ 的立方盒中使用了 $6300^3$ 个引力粒子，构建了密集的晕并合树森林，以追踪晕并合历史，晕质量分辨率精细至 $M_s = 2.7 \times 10^{11} h^{-1}{\rm M_\odot}$。我们构建了一组粒子和晕数据集，可作为比较宇宙学模型、引力理论与观测的测试平台。我们发现 FoF 晕质量函数与普适形式存在显著偏离，其幅度和形状具有明显的红移演化。在较高红移处，质量函数的幅度较低，且函数形式向更大的 $\ln (1/\sigma)$ 值偏移。我们还发现，与线性预测相比，模拟星系两点相关函数中的重子声学振荡特征变得更宽，峰值位置移向更小尺度，且峰值幅度随方向余弦 $\mu$ 的增加而减小。通过由 75 个红移处的晕数据构建的晕并合树，我们测量了晕的半质量期，发现质量较小的晕倾向于在更高的红移处达到其当前质量的一半。包括快照数据、过去光锥空间数据和晕并合数据在内的模拟输出可在 http://sdss.kias.re.kr/astro/Horizon-Run4/ 获取。