在 ΛCDM 中考虑重力的矮星系多样性
星系天体物理
2025-10-15 v1
摘要
观测到的矮星系旋转曲线在固定暗物质星盘质量下表现出显著多样性，这挑战了冷暗物质 (CDM) 模型下的星系形成。先前的 cosmological 星系形成模拟在重力物理下未能再现旋转曲线的完整多样性，这表明要么是重力反馈模型存在缺陷，要么必须诉诸 CDM 的替代方案。在本工作中，我们使用 Marvelous Massive Dwarf zoom-in 模拟，进行高分辨率矮星系模拟， 和 ，旨在针对星系旋转曲线多样性被最大化的质量范围进行建模，即 。我们还加入来自 Marvel Dwarf Zoom Volumes 的低质量星系，以扩展星系质量范围至更低值。我们的 fiducial 星形成和反馈模型产生的矮星系旋转曲线呈现更广泛的形状，类似于观测结果。这些是首次能够通过重力反馈创建暗物质核心、再现缓慢上升的旋转曲线，同时也允许紧凑星系和陡峭上升的旋转曲线的模拟。我们的模拟矮星系也再现了观测到的大小- 关系，包括散射，首次在模拟场域矮星系中产生既有扩展又有紧凑的矮星系。我们探讨了星形成和反馈模型，得出结论先前的模拟可能反馈过强，无法产生紧凑矮星系。
引用
@article{arxiv.2510.11800,
title = {Dwarf diversity in $\Lambda$CDM with baryons},
author = {Akaxia Cruz and Alyson Brooks and Mariangela Lisanti and Annika H. G. Peter and Robel Geda and Thomas Quinn and Michael Tremmel and Ferah Munshi and Ben Keller and James Wadsley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11800},
year = {2025}
}