在巨型星系团内探测到晃动的最亮团成员星系

标准模型之外暗物质的一个显著信号是星系团中心存在核。最近的模拟预测，在具有核的星系团内，最亮团成员星系（BCG）会在整体星系团弛豫很久之后，由于先前的重大并合而表现出残余晃动。在标准冷暗物质下这一现象是不存在的，因为尖状密度分布将 BCG 紧紧束缚在中心。我们使用宇宙学模拟和作为强引力透镜的 10 个星系团的深度观测来检验这一假设。将 BCG 晃动建模为简谐振子，我们在 BAHAMAS 宇宙学流体动力学模拟套件中测量晃动振幅 $A_w$，发现 CDM 范式在 95% 置信限下的上限为 $A_w < 2$ kpc。我们对数据进行了相同的测试，发现非零振幅 $A_w=11.82^{+7.3}_{-3.0}$ kpc，观测在 3$\sigma$ 置信水平上不利于 $A_w = 0$。这一 BCG 晃动的探测是星系团核心存在暗物质核的证据。它还表明星系团的强透镜模型不能假设 BCG 与大尺度晕完全重合。虽然我们的小样本星系团已经表明 $A_w$ 非零，但通过更大的巡天，例如 Euclid，我们不仅能够确认这一效应，还能利用它来确定该晃动是源于新的基础物理学还是天体物理过程。