含辐射转移的星系形成模拟：氢再电离与辐射反馈

我们基于 {\small GADGET} 代码中实现的光学薄可变爱丁顿张量近似，进行了同时追踪氢电离光子辐射转移的星系形成流体动力学模拟。我们仅考虑恒星形成星系作为源，并考察它们在多大程度上能在红移 $z\sim 3$ 附近产生合理的再电离历史及星系际介质的热状态。这为我们自洽模拟星系形成与再电离的方法论，以及未来通过考虑其他源和其他波长范围进行改进，提供了一个重要的基准。我们发现，仅恒星形成就足以在红移 $z\sim6$ 之前使宇宙再电离。对于逃逸分数和加热效率的适当选择，我们的模型大致能同时解释莱曼-α 森林的一点函数和功率谱。在我们的模拟中，辐射场对恒星形成率密度有重要影响，并显著降低了低质量暗物质晕中的气体和恒星比例。因此，我们的结果直接证明了辐射反馈对星系形成的重要性。利用本文探索的建模技术，可以精确研究这种效应的空间和时间重要性，从而实现对星系形成更逼真的模拟。