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单核双边界:关联星系团吸积冲击与喷溅半径

宇宙学与河外天体物理 2026-02-24 v1 星系天体物理

摘要

暗物质和气体在星系团中的边界分别由喷溅半径和吸积冲击界定。理论上,这两个边界预计在子 halo 边缘处重合。然而,湍流动力学宇宙模拟已揭示二者之间存在显著位移。本研究利用 IllustrisTNG 模拟套件,调查了 812 个集群质量 halo 中喷溅半径与冲击表面之间的统计关系。我们计算了两个边界的完整角分布,并检验了不同矩与 halo 属性之间的关系。我们采用基于离散度的喷溅边界度量方法,以及最大熵距离度量冲击位置。尽管考察了各种边界定义,仍观察到喷溅边界与冲击边界之间存在偏移,Rsh/Rsp1.32R_{\rm sh}/R_{\rm sp} \sim 1.3-2,具体取决于方法选择。该偏移主要沿空洞方向发生。我们对部分 halo 的红移演化进行分析,发现喷溅边界与冲击边界在较早时刻并不一定是 distinct 的。在合并过程中,气体通过压力抵抗能量耗散,不同于无碰撞暗物质,从而导致边界偏移。我们还发现,由于堆叠方法的细微差别,压力轮廓中源自外部吸积冲击的特征对观测具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.18609,
  title  = {One Halo, Two Boundaries: Relating Accretion Shocks and Splashback Radii in Galaxy Clusters},
  author = {Siddhant Sen and Susmita Adhikari and Daisuke Nagai and Benedikt Diemer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18609},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 11 figures