星系成团预测的稳健性如何？

我们使用 Millennium Simulation 数据库，比较 Durham 和 Munich 半解析星系形成模型的不同版本如何将星系填充至暗物质晕中。这些模型遵循相同的物理过程，但实现方式不同。我们考虑的所有模型均使用 Millennium N-body 模拟；然而，Durham 和 Munich 团队使用独立的算法构建晕并合历史。我们比较了由恒星质量、冷气体质量与恒星形成率定义的星系样本所预测的晕占据分布（HOD）与相关函数。对于按恒星质量排序的样本，HOD 的预测结果极为相似。在 5-25 Mpc/h 范围内平均的预测偏差在模型间的一致性达到 10% 以内。在小尺度配对间距处，预测的成团性存在差异。这是因为 Durham 模型允许某些卫星星系在仍与可分辨子晕关联时与晕的中心星系并合。对于由冷气体质量或恒星形成率定义的样本，模型间的一致性较差，小尺度成团性相差达一个数量级，反映了恒星形成建模的不确定性。在这些情形下，模型的预测在定性上相似，其相关函数斜率明显比恒星质量选择样本更浅，且 HOD 对中心星系呈现非对称峰。我们提供了模型预测的 HOD 的示例性参数化拟合。我们的结果揭示了在固定宇宙学下预测星系偏差的当前局限性，这对从星系成团测量中解释星系形成物理的约束以及未来星系巡天测量暗能量的能力具有启示意义。