基于半解析建模的银河系卫星星系结构与轨道的概率推断
星系天体物理
2025-10-06 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
半解析建模为刻画类银河系系统卫星所关联暗物质晕的性质提供了一条高效途径,因为它易于考虑来自晕间方差、卫星的轨道瓦解、重子反馈以及恒星—晕质量(SMHM)关系的各种不确定性。我们使用SatGen半解析卫星生成器——它既包含场星系—晕联系的实证模型,也包含这些卫星进入宿主星系后轨道演化的解析描述——来创建大量类银河系系统及其卫星的样本。通过选取样本中匹配某特定矮星系观测性质的卫星,我们可在冷暗物质范式下推断该卫星星系的任意性质。对于银河系经典矮星系,我们给出了最大圆速度v_max及其发生半径r_max的推断值(含相关不确定性),并在两种反馈模型选择及两种为暗物质晕填充物理上不同星系的SMHM关系方案间变化。尽管简单实证标度关系可恢复v_max和r_max的中位推断值,本方法提供了真实的关联不确定性并通过模型变化增强可解释性。对于这些不同模型,我们还展示了卫星暗物质轮廓的内部性质如何与其轨道相关,并表明若无强重子反馈则难以重现对天炉座矮星系的观测。本工作发展的技术在其观测数据应用上具灵活性,并可利用关于卫星星系的任意信息来推断其暗物质晕及总体统计量。
引用
@article{arxiv.2311.05676,
title = {Probabilistic Inference of the Structure and Orbit of Milky Way Satellites with Semi-Analytic Modeling},
author = {Dylan Folsom and Oren Slone and Mariangela Lisanti and Fangzhou Jiang and Manoj Kaplinghat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05676},
year = {2025}
}
备注
Published version. 15 pages, 7 figures; 9 pages of appendices with 6 supplementary figures. The code and data used in this work are available at https://github.com/folsomde/Semianalytic_Inference/