基于 Borg Cube 模拟利用重子粘贴法对星系团内气体的优化与质量评估

由大体积仅引力模拟生成的合成数据集是宇宙学分析校准的重要工具。其构建常需从暗物质场精确推断重子观测量。我们探究了一种重子粘贴（baryon pasting）算法在基于仅引力模拟精确估计三维气体热力学性质方面的有效性。我们使用 Borg Cube，这是一对源自相同初始条件的模拟，其中一次作为仅引力模拟演化，另一次加入了非辐射流体动力学。匹配两次模拟中的晕，可在单个晕基础上比较气体性质。该比较分析使我们能够拟合模型参数，使两次运行中气体性质最为吻合。为捕捉这些参数的红移演化，我们在从 $z=0$ 到 $2$ 的五个不同红移步长上进行分析。我们发现，所研究的算法仅利用仅引力模拟的信息，在重现星系团尺度天体直至 $z=2$ 的中位星系团内气体压强和密度方面达到了百分之几的精度，尽管存在约 20% 的散差。我们测量了积分 Compton 参数与星系团质量之间的标度关系（$Y_{500c} | M_{500c}$），发现重子粘贴的不精确性给流体动力学模拟中测得的内禀散差增加的量小于 5%。我们给出了最佳拟合值及其红移演化，并讨论了未来将开展的扩展工作。