介绍 AIDA-TNG 项目：替代暗物质模型中的星系形成
宇宙学与河外天体物理
2025-06-12 v2 星系天体物理
摘要
我们介绍了 AIDA-TNG 项目，这是一套宇宙学磁流体动力学模拟，同时模拟了星系形成和底层暗物质模型的不同变体。我们考虑了标准的冷暗物质模型和五种变体，包括三种温暗物质场景和两种具有恒定或速度依赖截面的自相互作用模型。在每个模型中，我们模拟了两个边长分别为 51.7 和 110.7 Mpc 的宇宙学模拟盒，具有与 TNG50 和 TNG100 相同的初始条件，并将暗物质物理的变体与基准的 IllustrisTNG 星系形成模型相结合。因此，AIDA-TNG 运行非常适合研究重子与替代暗物质模型对星系和大尺度结构可观测性质的同时影响。我们在最高分辨率的运行中分辨了介于 和 M 之间的晕，尺度下至名义分辨率 570 pc。这项工作展示了关于晕质量函数和物质功率谱等统计量的首批结果；我们量化了由于重子和暗物质物理的结合，在小于 1 Mpc 的尺度上晕数量和功率的修改。尽管是在冷暗物质上进行校准的，我们发现 TNG 星系形成模型能够在所有场景中产生现实的星系种群。恒星和气体质量分数、恒星质量函数、作为恒星质量函数的黑洞质量以及恒星形成率密度在所有暗物质模型中都非常相似，仅在最极端的温暗物质模型中存在一些偏差。最后，我们还量化了由于温暗物质和自相互作用暗物质引起的晕结构变化，这些变化体现在密度分布、浓度-质量关系和星系尺寸中。
引用
@article{arxiv.2501.12439,
title = {Introducing the AIDA-TNG project: galaxy formation in alternative dark matter models},
author = {Giulia Despali and Lauro Moscardini and Dylan Nelson and Annalisa Pillepich and Volker Springel and Mark Vogelsberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12439},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 18 figures, accepted for publication in A&A. More information: https://gdespali.github.io/AIDA/