无事生非：宇宙空洞中的星系形成与星系外流

我们提出了一个通过整合分析模型来计算宇宙空洞中星系外流体积填充分数的理论框架，这些模型包括暗晕质量函数(HMF)、暗晕占据分数、恒星质量-暗晕质量关系和外流大小。使用RAMSES，我们对一个球形空洞的中心25 cMpc/h区域进行了流体动力学放大模拟，该空洞是从1 Gpc盒子模拟中1000个随机球体中识别的最低密度区域。这个空洞的直径为120 cMpc/h，密度对比度δ≈−0.8。我们发现当将放大区域扩展到50 cMpc/h时，空洞星系的性质保持稳定，尽管我们相对较低的质量分辨率影响了结果。我们的高分辨率模拟与考虑了空洞低密度和大小的分析HMF一致。虽然更高的分辨率改善了低质量暗晕的恒星质量估计，但计算约束需要一个能够在无限分辨率下进行外推的理论框架。我们的分析模型经模拟校准后，可以外推到恒星形成暗晕的滤波质量以下。为了将此空洞中的星系性质与场中的星系性质进行比较，我们对相同盒子大小进行了伴随的场模拟。在无限分辨率下，我们预测场中的风体积填充分数为18.6%，空洞中为3.1%，这些值依赖于宇宙方差、空洞大小和低密度。矮星系贡献极小，将暗晕解析到M_h=10^10 M_⊙足以获得稳健的估计。将我们的框架应用于本星系群空洞(δ≈−0.5, R=20 cMpc)，我们预测风体积填充分数为9.6%±3.3%。