银河系潮汐与 Crater II 矮椭球星系：对 LCDM 的挑战？
星系天体物理
2022-04-26 v2
摘要
Crater II 异常低的速度弥散和巨大的尺寸对我们理解 Lambda 冷暗物质（LCDM）宇宙形成理论中的矮星系提出了挑战。低速度弥散表明其暗晕质量远低于氢冷却极限论证所预期的最小值，或者表明其正处于极端潮汐剥离的后期阶段。潮汐解释在最近的研究中受到青睐，并得到了与现有运动学估计一致的小近心点距离的支持。我们使用 N 体模拟来详细检验这一解释，假设 Crater II 的前身晕服从 Navarro-Frenk-White（NFW）剖面。我们的主要发现是，尽管低速度弥散确实可以由潮汐效应造成，但 Crater II 的巨大尺寸与这一假设不一致。这是因为被剥离到与观测速度弥散匹配的星系也被缩小到远小于 Crater II 观测到的半光半径的尺寸。除非其尺寸被严重高估，否则要使该系统与 LCDM 协调一致，需要满足以下任一条件：(i) 它并非束缚态且接近平衡（不太可能，因为其穿越时间短于自近心点以来经过的时间），或 (ii) 其前身晕偏离假定的 NFW 剖面。后一种可能性可能意味着重子即使在极暗淡的矮星系中也能影响内晕尖峰，或者更引人注目地，可能意味着与暗物质内在性质相关的效应，例如有限自相互作用，或对其他标准 LCDM 范式的偏离。
引用
@article{arxiv.2112.01540,
title = {Galactic tides and the Crater II dwarf spheroidal: a challenge to LCDM?},
author = {Alexandra Borukhovetskaya and Julio F. Navarro and Raphael Errani and Azadeh Fattahi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01540},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 10 figures, 3 tables. Accepted for publication in MNRAS