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The Three Hundred 计划:流体力学与暗物质模拟中星系团星系密度的对比

宇宙学与河外天体物理 2024-06-19 v1

摘要

得益于 Euclid 卫星任务,星系团计数将在未来十年成为关键宇宙学探针。为此,对星系团探测算法性能(其敏感于团成员星系的空间分布及其光度函数)需精确刻画。利用 The Three Hundred 流体力学与仅暗物质模拟,我们研究了红移 0(1)处 (1.48 Gpc)3(1.48\ \mathrm{Gpc})^3 体积内质量超过 7(5)×\times 1014^{14} M_{\odot} 的完备大质量星系团样本。我们发现当前流体力学模拟的质量分辨率(1.5 ×\times 109^9 M_{\odot})不足以在 Euclid 数据视角下刻画该样本的光度函数。尽管如此,若假定不同版本与分辨率采用共同相对质量阈值,这些模拟仍可用于刻画团子结构的空间分布。通过与这些模拟的仅暗物质版本对比,我们证明重子物理显著保留了低质量子晕(星系),此前统计较少的研究亦观测到该现象。此外,通过将流体模拟与同对象更高分辨率的仅暗物质模拟对比,并在子晕质量上取相同下限,我们发现朝向星系团中心的星系密度轮廓显著更尖,低质量子结构趋于集中于此。我们得出结论:使用仅暗物质模拟可能给星系团成员的空间分布与密度带来偏差。基于少量高分辨率流体模拟的初步分析,我们得出结论:The Three Hundred 模拟需达到 1.8 ×\times 108^8 h1^{-1} M_{\odot} 的质量分辨率,方能接近 Euclid 巡天预期的星等极限。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.01443,
  title  = {The Three Hundred : contrasting clusters galaxy density in hydrodynamical and dark matter simulations},
  author = {A. Jiménez Muñoz and J. F. Macías-Pérez and G. Yepes and M. De Petris and A. Ferragamo and W. Cui and J. S. Gómez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01443},
  year   = {2024}
}