宇宙学 zoom 模拟中的重子–暗物质相对速度

重子与暗物质在复合后脱离原初等离子体所导致的超声速相对运动，影响着首批小尺度结构的增长。需大箱尺寸（大于几百 Mpc）以采样相对速度相关的全尺度范围，而相对速度效应在中小尺度（小于几百 kpc）最强。这种尺度分离天然适于使用“zoom”模拟；本文给出将相对速度自洽纳入 zoom 模拟的方法，包括从复合到模拟起始时刻其累积效应。我们将该方法应用于大尺度宇宙学 zoom 模拟，发现纳入相对速度在 $z=13.6$ 至 $11.2$ 间使晕重子分数降低 $46$–$23$%，与先前工作定性一致。此外，我们发现纳入相对速度使恒星粒子形成平均延迟 $\sim 20 {~\rm Myr}$ Myr（约为一颗 $\sim 9~{\rm M}_\odot$ 第三星族星寿命量级），并在 $z=11.2$ 使最终恒星质量降低多达 $79$%。