CDM 模型中的热气体：高分辨率数值模拟中的 X 射线星系团

我们利用高分辨率流体动力学模拟研究了标准 CDM 宇宙模型中热气体的分布。采用由 COBE 和轻元素核合成确定的标准参数，σ8=1.05，Ωb=0.06，并假设 h=0.5，我们找到了发射 X 射线的星系团，计算了多个波长下的光度函数、温度分布和估计的尺度，以及这些量随红移的演化。这个以 COBE 归一化的标准 CDM 模型，产生的 Lx>10^43 erg/s 星系团的发射量约为实际观测的 5 倍，这并非出乎意料的结果。如果所有其他参数保持不变，我们预计在 σ8=0.6 时会有令人满意的一致性。这为在 8h^-1 Mpc 尺度上，小尺度功率低于标准 CDM 模型提供了新的、独立的论据。该模型中星系团在 1 keV 处产生的背景辐射场约为观测背景的 1/3，经过数值效应修正后，再次表明发射量约为实际值的 5 倍，并且 σ8=0.6 是合适的。如果我们使用观测到的星系团中气体与总质量之比，而不是基于轻元素核合成来确定平均密度，那么计算出的每个星系团的光度将进一步增加约十倍。通过检查星系团中气体与总质量之比（我们发现该比值存在约 0.6 的反偏置因子），归一化到 Ωb h^2=0.015，并与观测结果进行比较，我们得出结论（与 S. White 一致），星系团观测支持一个开放的宇宙。