Astronomy:cosmology

Sub-resolution modelling of astrophysical processes 在宇宙学流体动力学模拟中，涉及星系形成和演化的天体物理过程跨越了巨大的动力学范围。它们从约 [公式] Mpc尺度——引力不稳定性驱动暗物质组分演化与暗晕等级式并合之处——一直延伸到约 [公式] pc和 [公式] 亚pc尺度——黑洞吸积和恒星形成等过程发生之处，途经约 [公式] kpc尺度——例如星系风将恒星反馈能量分配到周围介质之处。…

Gas cooling 热气体冷却出现在方程equation:firstlaw的右端，同时也出现在描述亚网格模型中可能存在的不同气体相之间质量与能量流动的方程中。Hot gas cooling enters the right-hand side of equation equation:firstlaw, as well as the equations describing mass and energy flows among…

Star formation 恒星形成是一个关键的天体物理过程，涉及一系列层次递进的物理过程：来自大尺度（ [公式] Mpc）的气体吸积、气体冷却产生中性氢（HI）和分子氢（H [公式] ）（ [公式] kpc尺度）、巨分子云（GMCs； [公式] 10 [公式] 100 pc）的形成、H [公式] 碎裂并吸积为团块（ [公式] 1 pc）和核心（ [公式] 0.1 pc），以及随后核心收缩形成恒星（ [公式] 10 [公式]…

Stellar evolution and chemical enrichment 化学演化是宇宙学流体动力学模拟中星系演化的自然结果。化学演化模型已纳入宇宙结构形成的宇宙学模拟中，以恰当地研究化学增丰过程：星际介质（ISM）和星系周介质（CGM）中金属的分布记录了关于过去恒星形成和反馈历史的宝贵信息，是流体动力学模拟的一项关键特征（例如 [173] ,[174] ）。与明确分辨单颗恒星的观测不同，宇宙学模拟通过星粒子对星族进行粗略采样…

Stellar feedback 恒星反馈是结构形成宇宙学模拟的关键组成部分。在其众多关键作用中，它可防止高红移处的过度冷却，在星际介质中分配能量，将金属驱出恒星形成区，并触发星系外流，从而确保形成中的星系与其周围星系周介质之间的持续相互作用。 鉴于驱动和发射星系风的pc尺度物理过程尚不完全清楚，且远未达到能在宇宙学模拟中直接实现的程度，这些模拟不得不借助唯象预设来捕捉星系外流的效应。从驱动外流并支配其运动学的能量来源来看，有两种常见途…

Supermassive black holes in cosmological simulations 观测表明，几乎每个星系在其最内层区域都寄宿着一个超大质量（ [公式] ）黑洞（SMBH）（例如，[231] ,[232] ,[233] ,[234] ,[235] ,[236] ,[237] ,[238] ,[239] ）。其中一部分黑洞表现出持续的活动性，称为活动星系核（AGN）。过去和当前活动的证据可见于椭圆星系、星系群和星系团…

AGN feedback in state-of-the-art cosmological simulations 观测使我们得以理解AGN反馈如何以不同的机制（如膨胀气泡或发射外流）和不同的表现形式，在各种系统中发展。此外，这是一个反复发生的过程，每一次AGN爆发都在系统中留下清晰的印记。星系内部及周围多相气体的存在，进一步增加了AGN反馈理解和建模的复杂性。多波长观测揭示星系中存在跨越广泛密度、温度和电离状态范围的气体。多相气体不仅…

Current state and perspectives 即使在今天，用作超大型巡天（如EUCLID、DESI、LSST）理论对照的宇宙学模拟，由于需要覆盖极大的体积，仍然基于纯引力物理（例如，[10] ,[14] ）。这些模拟通常辅以星系形成的半解析模型（SAMs）（例如，[314] ）。虽然SAMs提供了星系族群性质的逼真描述，但它们充其量只能给出ISM/IGM性质的间接信息。事实上，它们并未自洽地处理气体动力学，也只能粗略捕捉…