星系形成模型的简并性

我们发展了一种新的形式体系，用于在等级成团宇宙中模拟星系的形成和演化。与标准的半解析模型类似，我们在暗物质并合树中追踪星系。该形式体系包括对反馈、恒星形成、冷却、平滑吸积、卫星星系中的气体剥离以及并合触发的星暴的处理。然而，与其他模型不同，每个过程都被假设具有一个仅依赖于宿主暗晕质量和红移的效率。这使我们能够以简单透明的方式描述模型的各个组成部分。通过允许效率对于给定的暗晕质量和红移取任意值，我们可以轻松涵盖广泛的情景。为了说明这一点，我们检验了几个不同的星系形成模型，它们都与观测数据一致。每个模型都有一个不同的独特特征：低质量暗晕中的冷吸积、零反馈、仅在并合触发的星暴中形成恒星、以及并合后恒星形成的终止。利用这些模型，我们能够检验星系形成模型固有的简并性，并寻找有助于打破这种简并性的观测数据。我们表明，给定恒星质量区间内恒星形成速率的完整分布对于约束模型很有前景。我们将我们的方法与De Lucia & Blaizot的半解析模型进行了详细比较。结果表明，一旦使用每个暗晕质量和红移下的相同中值效率，我们的形式体系能够产生非常相似的星系族群。我们在我们的网页上提供了模型星系的公开版本，以及一个用于运行用户自定义参数模型的工具。我们的模型能够在短短几秒内为一个62.5 h^{-1} Mpc的盒子提供结果。