宇宙学模拟中的星系速度偏置：迈向百分之一水平定标
宇宙学与河外天体物理
2022-01-05 v2 星系天体物理
摘要
星系团质量蕴含丰富的宇宙学信息，可由内部暗物质（DM）速度弥散估算，而后者又可观测地由卫星星系速度推断。然而，星系是 DM 的有偏示踪体，该偏置可随宿主晕与星系性质以及时间变化。我们精确定标了速度偏置 b_v——定义为星系与 DM 速度弥散之比——作为红移、宿主晕质量与星系恒星质量阈值（Mstarsat）的函数，针对来自五个宇宙学模拟的大质量晕（M200c > 1e13.5 msun）：IllustrisTNG、Magneticum、Bahamas + Macsis、The Three Hundred Project 与 MultiDark Planck-2。我们首先比较各模拟中星系与 DM 速度弥散的标度关系；前者采用一种新的系综速度似然方法估计，该方法对每个晕中低星系数无偏，后者使用局部线性回归。模拟显示了 b_v 随 M200c 增大、随红移与 Mstarsat 减小的相一致趋势。b_v 的系综估计理论不确定度为 2-3%，但当仅考虑三个最高分辨率模拟时达到百分之一水平。我们更新了 Farahi 等人（2016）先前针对 SDSS redMaPPer 星系团样本估计的质量-丰度归一化。我们 b_v 估计精度的提高将质量归一化不确定度从 22% 降至 8%，表明动力学估计技术可在定标总体平均质量上与弱引力透镜竞争。我们讨论了进一步提高该精度的必要步骤。我们对 b_v(M200c, Mstarsat, z) 的估计已公开可用。
引用
@article{arxiv.2110.01683,
title = {Galaxy Velocity Bias in Cosmological Simulations: Towards Percent-level Calibration},
author = {Dhayaa Anbajagane and Han Aung and August E. Evrard and Arya Farahi and Daisuke Nagai and David J. Barnes and Weiguang Cui and Klaus Dolag and Ian G. McCarthy and Elena Rasia and Gustavo Yepes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01683},
year = {2022}
}
备注
[v1]: 8 figures, 14 pages in main text + 5 figures, 3 pages in Appendix. [v2]: Minor text edits. Accepted in MNRAS