Hyper Millennium 模拟重现 Abell 2744 星团

我们提出 Hyper Millennium（HM）模拟，这是一个为下一代星系调查而设计的极大尺度宇宙模拟。该模拟在 $2.5\ h^{-1}{\rm Gpc}$ 大小的共动盒中模拟了 4.2 万亿个暗物质粒子，质量分辨率为 $3.2 \times 10^8\, {h^{-1}\rm M_{\odot}}$，力学分辨率为 $3.0\ h^{-1}{\rm kpc}$。其尺度与分辨率的组合对于研究大尺度结构和罕见天体具有理想的适用性。在本 HM 项目的第一篇论文中，我们探讨了巨型星系团 Abell~2744（A2744）能否在模拟中得到细致的再现。星系数密度 $N_{\rm gal}$、光度密度 $L_{\rm gal}$ 和投影质量密度 $\kappa$ 的像素化统计量显示，在考虑对高星系表面密度场选择偏差后，A2744 及其类比体在约 $50$ kpc 的尺度上表现出优异的一致性。这一在极端星系环境中实现的一致性验证了 $\Lambda{\rm CDM}$ 模型在 A2744 极端情形下的有效性。它也展示了 HM 模拟的稳健性和准确性——当与一个精细的半经验星系形成模型耦合时，能够在其完整 $50.4 {\rm Gpc^3}$ 共动体积中产生与高红移下星系和质量目录 comparable quality。