基于MAGNETICUM、IllustrisTNG、Hydrangea和Horizon-AGN模拟的星系团内部光(ICL)作为动力学钟表

作为宇宙网最具质量的结点，星系团是结构形成的最佳探针。随着时间推移，它们通过吸积和破坏卫星星系来增长，将这些恒星添加到最亮星系团星(BCG)和星系内部光(ICL)中。然而，不同星系团的形成路径可能有显著差异。为指导即将到来的大型观测，我们旨在识别能够区分星系团形成路径的可观测量。利用四个不同的流体动力学模拟——Magneticum、IllustrisTNG的TNG100、Horizon-AGN和Hydrangea——我们研究了星系团质量组装历史与星系团和ICL中恒星质量比例($f_{ICL+BCG}$)之间的关系。对于所有模拟，$f_{ICL+BCG}$是最佳tracer，用于标识星系团在累积50%质量($z_{f}$)的时间，优于其他典型动力学tracer，如次星系质量比、 halo质量和中心位移。所有模拟一致发现，$f_{ICL+BCG}$是星系团动力学状态的优异tracer。高度放松的星系团拥有更高的$f_{ICL+BCG}$，最高可达90%，而动力学活跃的星系团则较低，最低可达20%。我们计算从撕扯和 mergers 增加$f_{ICL+BCG}$的平均值为3-4%/Gyr。$f_{ICL+BCG}$由BCG与第二( M12)和第四( M14)最质量星系之间的恒星质量比紧密跟踪。平均而言，星系团在$z_{f}=0.67$时(约6 Gyr前)已累积其半衰质量的50%，尽管个体历史在$z_{f}=0.06$到$z_{f}=1.77$(0.8到10 Gyr前)之间存在显著差异。由于所有四个宇宙学模拟一致表明$f_{ICL+BCG}$是星系团动力学状态的优异tracer，未来的观测可利用$f_{ICL+BCG}$的测量来统计上量化最具质量结构的组装。