绘制 HST 前沿场星系团透镜及宇宙学模拟中的子结构图
摘要
我们绘制了哈勃空间望远镜前沿场计划（HSTFF）观测的前三个星系团中的透镜推断子结构：Abell 2744 (z = 0.308)、MACSJ0416 (z = 0.396) 和 MACSJ1149 (z = 0.543)。我们在统计上分辨出质量低至 ~10^{9.5} 太阳质量的暗物质子晕，并将推导出的子晕质量函数（SHMFs）与解析模型的理论预测以及 Lambda 冷暗物质（LCDM）宇宙学中的数值模拟进行了比较。在 HSTFF 中模仿我们的观测星系团成员选择标准，我们报告了在四个数量级的子晕质量（10^{9-13} 太阳质量）范围内，SHMF 的幅度和形状均具有极好的一致性。投影效应似乎并未在从模拟确定 SHMFs 时引入显著误差。我们没有发现类似于本星系群中缺失卫星问题的星系团尺度上的子结构危机，而是发现计数匹配的 HSTFF SHMF 与理论预测在 M_{sub halo}/M_{halo} ~ 10^{-5} 处极好地一致。然而，我们确实发现从 HSTFF 星系团透镜推断出的子晕径向分布与从模拟星系团确定的分布存在差异。这表明，虽然所选的模拟星系团在质量上与 HSTFF 样本匹配，但它们未能充分捕捉这些观测到的星系团透镜的动力学特性和复杂的并合形态。因此，HSTFF 星系团可能处于一种瞬态演化阶段，而目前的宇宙学模拟对此采样不足。星系团透镜中暗物质子结构的丰度和质量函数继续为 LCDM 范式提供重要检验，目前我们发现模型预测与观测之间没有张力。
引用
@article{arxiv.1702.04348,
title = {Mapping substructure in the HST Frontier Fields cluster lenses and in cosmological simulations},
author = {Priyamvada Natarajan and Urmila Chadayammuri and Mathilde Jauzac and Johan Richard and Jean-Paul Kneib and Harald Ebeling and Fangzhou Jiang and Frank van den Bosch and Marceau Limousin and Eric Jullo and Hakim Atek and Annalisa Pillepich and Cristina Popa and Federico Marinacci and Lars Hernquist and Massimo Meneghetti and Mark Vogelsberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04348},
year = {2017}
}
备注
20 pages, 29 figures, Accepted for publication, in press, MNRAS, replaced with added author affiliations and added reference