幽灵恒星晕及其与超暗弱矮星系的关系

幽灵恒星晕是完全由再电离前化石星系的碎片组成的延伸恒星晕，应存在于总质量 $<10^{10}$ M$_\odot$ 的矮星系中。化石星系是质量更小的矮星系，在再电离时期之后停止了恒星形成，并在本星系群中被确认为超暗弱矮卫星星系。利用宇宙学 N-body 模拟，我们提出了一个关于幽灵恒星晕形状和质量的经验模型。我们将该模型与本星系群中六个孤立矮星系（Leo T、Leo A、IC 10、WLM、IC 1613、NGC 6822）恒星晕的现有观测进行比较，以推断再电离时期矮星系中的恒星形成效率。我们得出在 $z\sim7$、质量为 $10^6 - 10^8$ M$_\odot$ 的暗物质晕中的恒星形成效率，与利用超暗弱矮星系光度函数数据的独立方法大致吻合，但系统性地偏高 3-5 倍。我们结果的系统不确定性仍然很大，主要因为现有的恒星晕剖面观测没有延伸到距离宿主矮星星系中心足够远的距离。现有望远镜能力范围内即可实现的额外观测，可以显著提高该方法的准确性，也可用于约束本星系群中矮星系当前的暗物质质量。我们的方法基于一套从未使用过的观测数据，因此是对层级星系形成模型的一项新的独立检验。