介绍 cosmosTNG：利用 COSMOS 场的约束实现模拟星系形成

我们介绍了新的宇宙学模拟项目 cosmosTNG，这是一套针对宇宙正午（$z\sim 2$）宇宙的首创约束星系形成模拟套件。cosmosTNG 模拟了 $z \simeq 2.0-2.2$ 处 COSMOS 场中 $0.2$ deg$^2$ 的区域，使用由 TARDIS 算法重建的、从星系红移巡天和 CLAMATO 莱曼阿尔法森林层析成像巡天推断出的初始密度场。我们演化了该体积的八个不同实现以捕捉小尺度变化。所有运行均采用 IllustrisTNG 星系形成模型，重子质量分辨率为 $10^6$ M$_\odot$，与 TNG100-1 相同。在这项初步研究中，我们展示了演化出的大尺度结构与 COSMOS 中观测到的星系种群空间分布之间的定性一致性，并强调了 zFIRE 原星团区域。然后，我们比较了 cosmosTNG、COSMOS 观测以及一般 $z \sim 2$ 观测数据中星系种群的统计性质和标度关系，涵盖恒星、气体和超大质量黑洞（SMBH）成分。我们发现 COSMOS 中的星系淬灭和环境效应受其特定的大尺度结构调节，特别是该区域中正在坍缩的原星团。与宇宙中的随机区域相比，高质量星系的丰度更大，且在固定质量下星系的淬灭分数显著更低。这表明恒星质量的加速增长，反映在更高的宇宙恒星形成率密度上，这是由于模拟 COSMOS 子体积中星系独特的组装历史所致。cosmosTNG 套件将成为研究宇宙正午星系形成的重要工具，特别是在解释 HST、JWST 以及 COSMOS 场其他大型多波长巡天计划的河外观测时。