通过扩展快速作用最小化方法追踪观测星系的环境历史
星系天体物理
2022-08-17 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们提出扩展快速作用最小化方法（eFAM）的新应用，旨在评估环境在塑造星系演化中的作用。我们通过将 eFAM 预言与 Magneticum 流体动力学模拟比对来验证我们的方法。我们将模拟的 z~0 快照作为观测星表，并利用重建的星系轨迹来建模宇宙结构的演化。在统计层面，重建星表中由空洞、片层、纤维状结构与星系团占据的体积分数（VFF）与由模拟高红移快照估计的 VFF 在 1σ 内一致。eFAM 结构的局部精度通过在规则网格单元上计算相对于模拟星表的纯度 P 来评估。直至 z=1.2，星系团有 0.58<P<0.93，纤维状结构在 0.90<P<0.99 间变化，片层显示 0.78<P<0.92，而空洞最佳识别为 0.90<P<0.92。随着红移增大，由于重建示踪体与模拟星系不同的偏倚和数密度，比较二者变得更困难，纯度降至 P~0.6。我们通过追踪星系穿越宇宙网轨迹来检索单个星系的环境历史，并将其观测气体分数 f_gas 与在不同结构中停留的时间相关联。对于星系团与纤维状结构中的星系，eFAM 以 1.5σ 统计一致性（对纤维状结构中低质量星系降至 2.5σ 统计一致性）再现了由模拟示踪的 f_gas 随吸积/内落红移的变化。这些结果支持将 eFAM 应用于观测数据以研究观测星系性质的环境依赖性，提供了基于光锥观测方法的互补途径。
引用
@article{arxiv.2204.09709,
title = {Tracing the environmental history of observed galaxies via extended fast action minimization method},
author = {Elena Sarpa and Alessia Longobardi and Katarina Kraljic and Alfonso Veropalumbo and Carlo Schimd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09709},
year = {2022}
}