Cosmic CARNage I: on the calibration of galaxy formation models

Authors
Knebe, Alexander; Pearce, Frazer R.; Gonzalez Perez, Violeta; Thomas, Peter A.; Benson, Andrew; Asquith, Rachel; Blaizot, Jeremy; Bower, Richard; Carretero, Jorge; Castander, Francisco J.; Cattaneo, Andrea; Cora, Sofia Alejandra; Croton, Darren J.; Cui, Weiguang; Cunnama, Daniel; Devriendt, Julien E.; Elahi, Pascal J.; Font, Andreea; Fontanot, Fabio; Gargiulo, Ignacio Daniel; Helly, John; Henriques, Bruno; Lee, Jaehyun; Mamon, Gary A.; Onions, Julian; Padilla, Nelson David; Power, Chris; Pujol, Arnau; Ruiz, Andrés Nicolás; Srisawat, Chaichalit; Stevens, Adam R. H.; Tollet, Edouard; Vega Martínez, Cristian Antonio; Yi, Sukyoung K.
Publication Year
2018
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
We present a comparison of nine galaxy formation models, eight semi-analytical, and one halo occupation distribution model, run on the same underlying cold dark matter simulation (cosmological box of comoving width 125h−1 Mpc, with a dark-matter particle mass of 1.24 × 109h−1M) and the same merger trees. While their free parameters have been calibrated to the same observational data sets using two approaches, they nevertheless retain some ‘memory’ of any previous calibration that served as the starting point (especially for the manually tuned models). For the first calibration, models reproduce the observed z = 0 galaxy stellar mass function (SMF) within 3σ. The second calibration extended the observational data to include the z = 2 SMF alongside the z ∼ 0 star formation rate function, cold gas mass, and the black hole–bulge mass relation. Encapsulating the observed evolution of the SMF from z = 2 to 0 is found to be very hard within the context of the physics currently included in the models. We finally use our calibrated models to study the evolution of the stellar-to-halo mass (SHM) ratio. For all models, we find that the peak value of the SHM relation decreases with redshift. However, the trends seen for the evolution of the peak position as well as the mean scatter in the SHM relation are rather weak and strongly model dependent. Both the calibration data sets and model results are publicly available.
Fil: Knebe, Alexander. Universidad Autónoma de Madrid; España
Fil: Pearce, Frazer R.. The University Of Nottingham. School Of Physics & Astronomy; Reino Unido
Fil: Gonzalez Perez, Violeta. Institute For Computational Cosmology; Reino Unido
Fil: Thomas, Peter A.. University of Sussex; Reino Unido
Fil: Benson, Andrew. Carnegie Observatories; Estados Unidos
Fil: Asquith, Rachel. The University Of Nottingham. School Of Physics & Astronomy; Reino Unido
Fil: Blaizot, Jeremy. Universite de Lyon; Francia
Fil: Bower, Richard. University of Durham; Reino Unido
Fil: Carretero, Jorge. Institut de Ciencies de L'espai; España. Universidad de Barcelona; España
Fil: Castander, Francisco J.. Institut de Ciencies de L'espai; España. Institut dÉstudis Espacials de Catalunya; España
Fil: Cattaneo, Andrea. Gepi; Francia
Fil: Cora, Sofia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Astrofísica La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Instituto de Astrofísica La Plata; Argentina
Fil: Croton, Darren J.. Swinburne University of Technology; Australia
Fil: Cui, Weiguang. Universidad Autónoma de Madrid; España
Fil: Cunnama, Daniel. South African Astronomical Observatory; Sudáfrica
Fil: Devriendt, Julien E.. University of Oxford; Reino Unido
Fil: Elahi, Pascal J.. University of Western Australia; Australia
Fil: Font, Andreea. John Moores University; Reino Unido
Fil: Fontanot, Fabio. Astronomical Observatory of Trieste; Italia
Fil: Gargiulo, Ignacio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Astrofísica La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Instituto de Astrofísica La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina
Fil: Helly, John. University of Durham; Reino Unido
Fil: Henriques, Bruno. Institute for Astronomy; Suiza
Fil: Lee, Jaehyun. Korea Institute for Advanced Study; Corea del Sur
Fil: Mamon, Gary A.. Institut d’Astrophysique de Paris; Francia
Fil: Onions, Julian. University of Nottingham; Estados Unidos
Fil: Padilla, Nelson David. Universidad Católica de Chile; Chile
Fil: Power, Chris. University of Western Australia; Australia
Fil: Pujol, Arnau. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España. Universite de la Sorbona Nouvelle; Francia
Fil: Ruiz, Andrés Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina
Fil: Srisawat, Chaichalit. University of Sussex; Reino Unido
Fil: Stevens, Adam R. H.. University of Western Australia; Australia
Fil: Tollet, Edouard. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia
Fil: Vega Martínez, Cristian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Astrofísica La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Instituto de Astrofísica La Plata; Argentina
Fil: Yi, Sukyoung K.. Yonsei University; Corea del Sur
Subject
N-body simulations
Galaxies: haloes
Galaxies: evolution
Cosmology: theory
Dark matter
Astronomía
Ciencias Físicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/82448