TNG300 模拟中的空洞与空洞星系性质

我们研究了 \texttt{TNG300} 模拟中空洞和空洞星系的性质。利用发光星系目录和球形空洞查找算法，我们在红移 $z = 0$ 处识别出 5,078 个空洞。在空洞内部，质量并不直接示踪光线。相反，由空洞星系位置定义的平均径向欠密度剖面系统地低于由暗物质定义的平均径向欠密度剖面（即空洞中星系的缺失程度比质量的缺失程度更高）。在空洞内部，暗物质和星系的积分欠密度剖面独立于局部背景密度（即“空洞中的空洞”与“云中的空洞”）。然而，在空洞半径之外，暗物质和星系的积分欠密度剖面均表现出对局部背景密度的强烈依赖性。与非空洞星系相比，空洞星系平均更年轻、质量更小、颜色更蓝、金属丰度更低且半径更小。此外，空洞星系的比恒星形成率比非空洞星系高约 20\%；对于拥有中心超大质量黑洞且 $M_{\rm BH} \gtrsim 3\times 10^6 h^{-1} M_\odot$ 的星系，活跃空洞星系的比例比活跃非空洞星系高约 25\%。