在宇宙体积中进行的星系形成模拟

我们展示了大规模 N 体-流体力学模拟星系形成的结果。我们的模拟跟踪在 100Mpc 边长的立方体体积中星系的形成，涉及两种冷暗物质 (CDM) 宇宙学版本：标准、Omega=1 SCDM 模型和平坦、Omega=0.3 LCDM 模型。在每个模拟中形成超过 2000 个星系。我们检查气体如何冷却并凝聚到暗物质晕体中。这大致跟踪了各种红移时期从观测中推断的宇宙星形成率。在模拟中，星系以层级方式在时间上逐渐形成，这是 CDM 宇宙学的特征。在 LCDM 模型中， substantial galaxies 首次出现在 z=5，随后在 z=1 后迅速增长，之后星系形成速率下降，因为冷气体被耗尽，热气体的冷却时间增加。在两种宇宙学中，模拟星系的当前 K 带亮度函数与观测相似。星系自相关函数与暗物质显著不同。在当前时刻，两个模型中星系与暗物质在大尺度上几乎没有偏差，但在 1Mpc/h 和 100kpc/h 的尺度上分别存在显著的反偏和正偏。星系相关函数在 z=0-3 范围内的红移演化很小，取决于星系样本的亮度。星系在小于 2Mpc/h 的尺度上的投影偶然速度分散远低于暗物质。对最大星系簇应用virial 质量估计器可无偏地恢复簇的virial 质量。