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可预测的卫星缺失:类银河系暗物质晕中的子晕丰度

星系天体物理 2019-06-18 v2

摘要

在小尺度上,已有许多关于标准冷暗物质(CDM)模型与观测之间差异的说法。“卫星缺失问题”臭名昭著地描述了 CDM 模拟中相对于银河系中观测到的卫星数量所出现的子晕过量现象。针对这一差异已提出多种解决方案;然而,银河系暗物质晕相对于其质量典型晕的具体性质的影响尚未被探究。受近期识别出银河系非典型之处(如 Licquia 等人 2015 年研究)的启发,我们研究了质量与银河系相当的暗物质晕的性质——包括集中程度、自旋、形状以及最后一次大并合的尺度因子——如何与子晕丰度相关联。利用类银河系晕的放大模拟(zoom-in simulations),我们构建了两个将子晕丰度作为宿主晕性质函数的模型,并得出结论:在 95% 置信水平上,银河系应预期比其质量典型晕所预期的少 22%–44% 具有低最大旋转速度的子类晕(Vmaxsat10V_{\rm max}^{\rm sat} \sim 10 kms1^{-1}),且比平均少多达 72% 具有高旋转速度(与麦哲伦云相当的 Vmaxsat30V_{\rm max}^{\rm sat} \gtrsim 30 kms1^{-1})的子晕。集中程度是预测子晕丰度最具信息量的单一参数。我们的结果意味着,假设银河系具有典型子晕丰度而调整以解释卫星缺失问题的模型将会过度修正。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.05180,
  title  = {Predictably Missing Satellites: Subhalo Abundance in Milky Way-like Halos},
  author = {Catherine E. Fielder and Yao-Yuan Mao and Jeffrey A. Newman and Andrew R. Zentner and Timothy C. Licquia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.05180},
  year   = {2019}
}

备注

21 pages, 11 figures, submitted to Monthly Notices of the Royal Astronomical Society