宇宙学流体动力学模拟中星系的中性氢含量
宇宙学与河外天体物理
2015-06-15 v2
摘要
我们利用 Gadget-2 在四分之一万亿粒子的宇宙学模拟中研究星系的整体 HI 性质，重点关注星系外流如何影响 HI 含量。我们考虑了四种外流模型，其中包括一种新模型 (ezw)，其动机来自最近的星际介质模拟，在该模型中，风速和质量加载因子按预期方式标度：对于较大星系为动量驱动外流，对于矮星系 (σ<75 km/s) 为能量驱动外流。为获得预测的 HI 质量，我们采用了一种简单而有效的粒子自屏蔽局部修正，以及一个受观测约束的中性氢到分子氢的转变。我们的 ezw 模拟产生的 HI 质量函数其暗端斜率为 -1.3，与 ALFALFA 巡天的观测结果吻合良好；其他模型吻合度较差。卫星星系在 HI 比例相对于晕质量上呈现双峰分布，较小的卫星星系和/或那些位于较大晕中的卫星星系更常出现 HI 缺失。在给定恒星质量下，HI 含量与恒星形成率相关，并与金属丰度反相关，这与吸积率的随机性驱动所预期的结果一致。在更高红移处，大质量 HI 星系消失，质量函数变陡。全球宇宙 HI 密度在 z~5 到 0 之间巧妙地保持相当恒定，但较小星系的相对贡献随红移增加。
引用
@article{arxiv.1302.3631,
title = {The Neutral Hydrogen Content of Galaxies in Cosmological Hydrodynamic Simulations},
author = {Romeel Davé and Neal Katz and Benjamin D. Oppenheimer and Juna A. Kollmeier and David H. Weinberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3631},
year = {2015}
}
备注
21 pages, MNRAS, accepted