由大尺度 WHIM 星系际纤维状结构中的星系光度密度追踪缺失重子

我们提出一种解决缺失重子问题的新方法。在缺失重子以温热星系际介质（WHIM）形式存在的普遍假设基础上，我们在此进一步假设星系光度密度可作为 WHIM 的示踪剂。后一假设得到了我们在 Cui et al. (2012) 的流体动力学模拟中发现 WHIM 密度与星系光度密度之间存在显著相关性的支持。我们进一步发现，在大尺度星系纤维状结构内，WHIM 相中的气体质量占比显著高出约 1.6 倍，即约 70%，而整个模拟体积中的平均占比约为 0.1\,Gpc$^3$。星系纤维状结构内 WHIM 超密度与星系光度超密度之间的关系符合线性关系：$\delta_{\rm whim}\,=\,0.7\,\pm\,0.1\,\times\,\delta_\mathrm{LD}^{0.9 \pm 0.2}$。我们将此方法应用于耀变体 H2356-309 视线方向，发现与 Sculptor 长城（z $\sim$0.03 且 $\log{N_H}$ = $19.9^{+0.1}_{-0.3}$）和 Pisces-Cetus 超星系团（z $\sim$0.06 且 $\log{N_H}$ = $19.7^{+0.2}_{-0.3}$）相对应的 WHIM 证据，这与 Fang et al. (2010) 和 Zappacosta et al. (2010) 识别并研究的 X 射线吸收体的红移及柱密度相一致。这种一致性表明，星系光度密度和星系纤维状结构是 WHIM 的可靠标志，且我们的方法在估计 WHIM 密度时是稳健的。我们探测到的信号不可能源自邻近星系的晕，因为它们无法解释我们的方法和 X 射线分析在 Sculptor 长城和 Pisces-Cetus 超星系团中一致得出的大 WHIM 柱密度。