重子物质的重要性：为何发光卫星星系的中心质量较低
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v3
摘要
利用银河系质量盘星系的高分辨率宇宙学流体动力学模拟，我们证明了超新星反馈和潮汐剥离降低了明亮（-15 < M_V < -8）卫星星系的中心质量。这些模拟解析了恒星形成的高密度区域，相当于 giant molecular clouds。这种分辨率使我们能够采用一种 H_2 形成和破坏的方案，将恒星形成与受屏蔽的分子气体的存在联系起来。在落入之前，这种物理动机模型所捕捉到的团块状、爆发式恒星形成产生的超新星反馈，导致大质量卫星前身星（Mvir > 10^9 Msun, Mstar > 10^7 Msun）的暗物质（DM）密度降低，内部密度剖面变浅，这与仅包含暗物质的模拟相比有所不同。低质量卫星的前身星由于再电离时期的加热以及初始恒星形成事件导致的气体损失，无法维持爆发式的恒星形成历史，从而保留了仅包含暗物质模拟所预测的陡峭内部密度剖面。落入之后，潮汐剥离作用进一步降低了发光卫星的中心密度，特别是那些具有 cored 暗物质晕的卫星，从而增大了重子 + 暗物质模拟与仅暗物质模拟所预测的中心质量之间的差异。我们表明，忽略本文所述重子效应的仅暗物质模拟会产生密度更高、中心速度更大的卫星。我们为仅暗物质模拟预测的卫星中心暗物质质量提供了一个简单的修正。我们得出结论，在解释银河系矮卫星的运动学观测时，应极其谨慎地使用仅暗物质模拟。
引用
@article{arxiv.1207.0007,
title = {Baryons Matter: Why Luminous Satellite Galaxies Have Reduced Central Masses},
author = {Adi Zolotov and Alyson M. Brooks and Beth Willman and Fabio Governato and Andrew Pontzen and Charlotte Christensen and Avishai Dekel and Tom Quinn and Sijing Shen and James Wadsley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.0007},
year = {2015}
}
备注
Version accepted for publication in ApJ. Now includes an appendix with a discussion of numerical convergence