通过 halo 自旋偏差解释超弱星系的强聚类

我们利用 IllustrisTNG300-ODM 模拟探讨低质量 halo 自旋偏差及其与张量等 (2025) 所报告超弱星系 (UDGs) 强聚类的关系。通过比较两种 halo 自旋定义——仅包含束缚粒子的 ($\lambda_{\rm b}$) 与包含非束缚粒子的 ($\lambda_{\rm a}$)——我们表明低质量 halo 的自旋偏差严重依赖于该定义。虽然 $\lambda_{\rm a}$ 在所有质量下均显示高自旋 halo 具有更强聚类，但 $\lambda_{\rm b}$ 在 $M_{\rm h}\sim 10^{11} \rm M_{\odot}/h$ 以下呈现相反趋势。这一差异由高密度环境中部分 halo 具有大 $\lambda_{\rm a}$ 但小 $\lambda_{\rm b}$ 所致。利用在 SDSS 类幻象中实现的经验模型，我们将星系的面积质量密度 ($\Sigma_\ast$) 与其宿主 halo 的 $\lambda_{\rm a}$ 关联，发现更稀疏的矮星系倾向于位于高自旋 halo 中。该模型在标准 $\Lambda$CDM 框架下无需引入如自互作用暗物质等异构假设即可自然再现 UDG 的观测强聚类。UDG 宿主中非束缚粒子比例较高，可能源于稠密区域的潮汐场，这对低质量 halo 尤为显著。我们讨论了由 $\lambda_{\rm a}$ 表示的 halo 角动量如何传递至气体，从而影响在 halo 中形成的星系的尺度与面积密度。