用于宇宙模拟中星系形成建模的 CRK-HACC
宇宙学与河外天体物理
2025-12-01 v1 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
在调查规模的宇宙模拟中自洽地对偶然效应进行建模日益ecoming important，因为现代观测的多样性、精确度和统计覆盖范围持续不断提升。超算计算的出现，使得一代代新的模拟得以实现，将这些物理过程跨越全天象体积进行耦合，同时对大尺度结构追踪器如星系、星系团和星系团的统计抽样表现出色。为支持这些努力，我们扩展了 CRK-HACC 框架，这是一个 GPU 加速的宇宙流体力学代码，加入了一套天文亚网格模型，用于模拟辐射冷却、星系形成、恒星演化以及 AGN 反馈，这些模型在针对现代超算架构进行可扩展性优化的数值稳健 formulation 中实现。所选并校准的模型旨在再现 范围内观测到的星系质量函数以及由宇宙调查所探测的星系团人口，捕捉到多波段、交叉相关分析中相关的大尺度偶然演化。我们描述了这些模型的实现与校准，并展示了它们与观测到的星系 Population 统计以及现代流体力学模拟的一致性，为超算规模的努力奠定了基线，使其能够将该框架扩展到调查规模的体积。
引用
@article{arxiv.2511.21921,
title = {Modeling Galaxy Formation in Cosmological Simulations with CRK-HACC},
author = {Nicholas Frontiere and J. D. Emberson and Michael Buehlmann and Salman Habib and Katrin Heitmann and Nesar Ramachandra and Claude-André Faucher-Giguère},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.21921},
year = {2025}
}