SIMBA 模拟中宇宙重子在国际介质与环星系介质间的分配

我们使用 Simba 宇宙学流体动力学模拟套件，研究在 $z\leq 1$ 宇宙中各种恒星与 AGN 反馈机制对于将宇宙重子在星系际介质（IGM）与环星系介质（CGM）之间分配的重要性。我们确认 AGN 喷流是 IGM 与 CGM 之间重子重新分布的最显著机制。与全反馈模型相比，关闭 AGN 喷流导致位于 IGM 中的重子比例下降约 $20\%$，相应地 CGM 重子比例增加约 $50\%$。我们发现恒星反馈在约 $10\%$ 的程度上改变了重子分配。我们进一步考察了不同质量区间中模拟晕的物理性质及其对各种反馈模型的响应。平均而言，在 $10^{12}M_{\odot} \leq M_{\rm 200} \leq 10^{14}M_{\odot}$ 的晕中，由于包含来自 AGN 喷流的反馈，CGM 质量分数检测到六倍下降。对 $M_{200} > 10^{12}M_{\odot}$ 晕的平均径向气体密度剖面检验显示，AGN 喷流反馈导致气体密度下降高达一个数量级。我们将 Simba 模拟的气体密度剖面与修正 NFW 模型的预言进行比较，表明后者在晕质量的完整范围内、在维里半径内提供了合理近似，但仅当按晕的适当质量依赖的 CGM 分数重新标度时才成立。宇宙重子的相对分配以及随后的反馈模型可由即将到来的巡测中的快速射电暴（FRBs）观测约束。