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三百项目:面向水动力学星系团仿真的快速半分析模型模拟器

星系天体物理 2025-05-19 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

下一代光度和光谱调查将检测到质量为数千倍太阳质量的星系,从而深化我们对稠密环境中星系形成的理解。将这些观测与理论模型进行比较需要高分辨率的星系团仿真。水动力学仿真能够解析星系在星系囊中的性质,但由于计算限制,在模拟低质量星系方面面临挑战。相比之下,仅考虑暗物质的 (DMO) 仿真能够提供更高的分辨率,但需要模型在次星系上布置星系。本文介绍了一种快速且高效的水动力学星系团仿真模拟器,基于半分析模型 (SAM) SAGE 和 SAG。这些 SAMs 使用来自中等分辨率水动力学仿真中星系团星系进行校准,确保在红移期间星质质量和光度的一致性。随后将这些 SAMs 应用于来自三百项目的 DMO 仿真,在三个分辨率水平上进行测试。我们显示,SAG 模型不同于 SAGE,在最高分辨率下更好地模拟星系性质。这一改进归功于对孤立星系的处理,后者对总体人口贡献显著。SAG 使我们能够研究质量为 10710^7 太阳质量的矮星系,其规模是水动力学仿真中规模的一个数量级,对应约四个 magnitudes 更暗。这表明,SAMs 可以有效地校准以提供快速准确的水动力学仿真预测,为探索稠密环境中的星系人口提供了有效的替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03519,
  title  = {The Three Hundred Project: A fast semi-analytic model emulator of hydrodynamical galaxy cluster simulations},
  author = {Jonathan S. Gómez and Tomas Hough and Alejandro Jiménez Muñoz and Gustavo Yepes and Weiguang Cui and Sofía A. Cora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03519},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 13 figures. Accepted on 25/03/2025 for publication in Astronomy & Astrophysics