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利用 PRISM 进行超快模型仿真;分析 Meraxes 星系形成模型

天体物理仪器与方法 2021-04-07 v2 宇宙学与河外天体物理 计算物理

摘要

我们展示了在约束数据有限的领域中,基于仿真器的分析方法用于星系形成模型的潜力。已将开源 Python 包 PRISM 应用于星系形成模型 Meraxes。Meraxes 是一个半解析模型,专为研究再电离时期(EoR)星系的增长而构建。然而,由于 EoR 中观测数据的稀缺,此类模型的约束颇为复杂。PRISM 能够利用极少数据快速构建复杂科学模型的精确近似,因此是良好执行该分析的关键。本文概述了我们使用星系恒星质量密度、光度函数以及颜色-星等关系对 Meraxes 的分析。我们展示了在处理高度相关的模型参数与稀缺观测数据集时,使用 PRISM 而非完整贝叶斯分析的优势。我们的结果表明,各类观测数据集对 Meraxes 的约束方式不同且未必相互一致,这标志着使用多种观测数据类型约束此类模型的重要性。此外,我们显示 PRISM 可检测出模型参数相关性过强或无法被有效约束的情况。我们得出结论:理解星系形成应优先采用不同观测数据类型的组合,即便它们稀缺或不精确,且像 PRISM 这样的仿真框架可指导此类数据的选取。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.14530,
  title  = {Ultra-fast model emulation with PRISM; analyzing the Meraxes galaxy formation model},
  author = {Ellert van der Velden and Alan R. Duffy and Darren Croton and Simon J. Mutch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14530},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 120 figures, accepted for publication in ApJS