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星系形成物理不确定性如何影响场级星系偏差

宇宙学与河外天体物理 2025-10-10 v2 星系天体物理

摘要

我们能够从星系调查中提取宇宙学信息的能力受限于对给定星系 Population星系-暗物质星系关系的不确定性,这些不确定性由星系形成的细节所支配。为量化这些不确定性,我们使用两种不同的方法来建模星系形成:UniverseMachine是一个经验半分析模型,和IllustrisTNG流体动力学模拟。我们对每组星系样本应用二阶混合N体扰动偏差展开,使我们能够直接比较建模方法,揭示星系-星系连接不确定性如何影响偏差参数和非泊松噪声跨数密度和红移。值得注意的是,我们发现熄灭和星形星系占据偏差参数空间的不同部分,不同星系形成模型引起的散布在条件相似的星系选择下较小。我们还检测到我们样本中的装配偏差的痕迹;这导致与解析偏差预测相比出现小但显著的偏差,而去除装配偏差的样本与这些预测良好匹配。这一工作表明,来自一系列合理、物理上是合理的星系形成模型的星系样本给出相对较小的场级星系偏差参数范围。我们估计从这些模型中提取的一组先验应对从光亮红星系和发射线星系类似的样本有助于提取宇宙学约束。展望而言,对于给定样本和宇宙学分析,星系形成的影响范围的精细估计将是从当前和未来的大型星系调查中提取最精确宇宙学信息的关键要素。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.06886,
  title  = {How do uncertainties in galaxy formation physics impact field-level galaxy bias?},
  author = {Mahlet Shiferaw and Nickolas Kokron and Risa H. Wechsler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06886},
  year   = {2025}
}

备注

38 pages, 15 figures. Revised version accepted to APJ. Revisions include a discussion on the cosmology dependence of the bias relations. Source code is available at https://github.com/mshiferaw/bias