The Three Hundred 项目：模拟星系团中重子与热气体分数的演化

星系团的重子分数是约束宇宙学参数的有力工具，而热气体分数则提供了关于团内等离子体物理及其与驱动星系形成过程相互作用的指示。利用 The Three Hundred 合作项目约 300 个模拟大质量星系团的宇宙学流体动力学模拟（在 $z=0$ 时中值质量为 $M_{500}\approx7 \times 10^{14}$M$_{\odot}$），我们模拟了在相对于宇宙临界密度的过密度 $\Delta = 2500$、$500$ 和 $200$ 处总质量与重子分数或热气体分数之间的关系，以及它们从 $z\sim 0$ 到 $z\sim 1.3$ 的演化。我们在对数平面上用三种解析形式（线性、二次和对数）以及三种红移依赖形式拟合了这些标度关系的模拟结果，并将宇宙尺度因子的倒数 $(1+z)$ 和 Hubble 膨胀率 $E(z)$ 作为变量考虑。我们表明，对星系团质量的幂律依赖关系不能很好地描述所研究的关系。幂律无法同时捕捉总重子和气体分数在大质量处的变平、低质量处的下降以及这两个状态之间的转变。另外两种函数形式对质量标度中的曲率提供了更准确的描述。在较小半径内测量的分数比在较大半径内测量的分数表现出更强的演化。从这些模拟的分析中，我们得出结论，只要包含本文研究质量范围内的系统，重子或气体分数就可以通过对数平面上的抛物线或对数准确地与总质量相关联。这些趋势是所有现代流体动力学模拟所共有的，尽管低质量处下降的幅度可能有所不同[节选]。