星系团中重子与暗物质比例关系的差异：IllustraTNG 模拟与观测的比较

我们将比较来自南极天文台星系团辐射-齐尔德红移（SPT-SZ）调查与IllustraTNG最新类磁流体动力学宇宙模拟的自相似重子质量分数比例关系。我们使用了218个（TNG100）和1605个（TNG300）好友-好友（friends-of-friends, FoF）halo样本，范围为$0.0 \leq z \leq 1.5$且$M_{200c} \geq 7 \times 10^{13} M_{\odot}$，通过非线性最小二乘回归拟合Simple Power Law（SPL）、Broken Power Law（BPL）和General Double Power Law（GDPL）模型。SPL模型显示，重子分数随红移变化呈零斜率，符合自相似性。观测结果与模拟结果在$1{-}2\sigma$范围内一致，表明重子比例斜率相当。我们确认约13.8-14.1%的重子被称为“缺失”，主要形式为星际间散射光（ICL），并见于所有halo质量，以及低质量halo中的温和气体。高质量halo（$\log_{10}(M_{500c}/M_{\odot}) \geq 14$）遵循自相似性，而低质量halo则出现偏离，断点出现在$\log_{10}(M_{500c}/M_{\odot}) \sim 14$，此时重子被重新分配至外缘。我们的发现表明，未检测到的温暖-热 intergalactic 介质（WHIM）以及反馈机制导致的重子重新分配，是解决“缺失重子”问题的互补解决方案。