渐隐入暗：量化最暗矮星系的离散性

我们利用宇宙学模拟预测了矮星系及其卫星（存在于质量低至 M$_{halo} =$ 10$^7$ M$_{\odot}$ 的晕中，且 10$^4$ M$_{\odot} <$ M$_{star}$($z=0$) $< 10^8$ M$_{\odot}$）的恒星质量-晕质量（SMHM）关系，并量化了该关系在低质量端的预测离散性。这些星系取自使用 N-body + SPH 代码 ChaNGA 运行的矮星系宇宙学模拟，分辨率高达 60 pc。对于 M$_{halo} > 10^9$ M$_{\odot}$，模拟的 SMHM 关系与文献测定一致，包括表现出较小的离散性。然而，对于更低质量的晕，SMHM 关系的离散性急剧增加。我们发现部分离散源于暗矮星系，即无恒星的晕。然而，即使仅考虑包含恒星族群且分辨良好的晕，对于 M$_{halo}$($z=0$) 10$^7$ M$_{\odot}$，恒星质量的离散也接近 1 dex。这种离散很大程度上源于纳入了因潮汐剥离导致晕质量减少的矮星系卫星。暗矮星系（不含恒星的晕）的比例随晕质量减少而显著增加。当考虑这些暗晕时，低质量端 SMHM 的真实离散更大。在我们模拟所探测的 SMHM 关系最暗端，无法仅依据星系光度赋予其唯一的晕质量。我们提供了一个遵循我们结果随机填充低质量晕的公式。我们预测的低晕质量处的大离散，增加了当前由暗能量巡天或 Hyper-Suprime Cam Subaru Strategic Program 探测、未来由 Large Synoptic Survey Telescope 探测的超暗矮星系尺度上恒星质量函数的斜率。