Shark：一个开源、免费且灵活的星系形成半解析模型
星系天体物理
2018-09-25 v3
摘要
我们提出一个新的、开源的、免费的星系形成半解析模型（SAM）Shark，其设计具有高度灵活性与模块化，便于轻松探索不同物理过程及其建模方式。我们介绍 Shark 背后的理念并概述模型中包含的物理过程。Shark 以 C++11 编写，并使用 OpenMP 并行化。在发布版本（v1.1）中，我们实现了多种不同的气体冷却、活动星系核、恒星与光致电离反馈以及恒星形成（SF）模型。我们使用 Planck15 宇宙学 SURFS 模拟展示了 Shark 的基本性能，通过与大量观测比较，包括：z=0-4 的恒星质量函数（SMF）与恒星-晕质量关系；恒星形成率密度（SFRD）、恒星质量、原子与分子氢的宇宙演化；本地气体标度关系；以及结构星系性质，发现高度一致。在盘/核球的质-尺寸关系、气体-恒星质量与恒星质量-金属丰度关系上，相较先前 SAM 有显著改进。为说明 Shark 在探索星系形成建模系统效应上的能力，我们量化了 SF 主序的弥散与气体标度关系如何随所采用 SF 定律变化，以及星暴 H 耗尽时标对 SFRD 与 的影响。我们将 Shark 与其他 SAM 及流体动力学模拟 EAGLE 比较，发现 SAM 因大量晕内气体而具有更高的晕重子分数，而在 EAGLE 中该气体位于星系际介质。
引用
@article{arxiv.1807.11180,
title = {Shark: introducing an open source, free and flexible semi-analytic model of galaxy formation},
author = {Claudia del P. Lagos and Rodrigo J. Tobar and Aaron S. G. Robotham and Danail Obreschkow and Peter D. Mitchell and Chris Power and Pascal J. Elahi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.11180},
year = {2018}
}
备注
Final MNRAS version of accepted paper