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解决小尺度上的星系成团问题:需要新物理吗?

宇宙学与河外天体物理 2015-06-17 v1

摘要

星系成团对支配星系形成和演化的物理过程设定了强约束。然而,大多数当前模型无法重现小尺度(r<1Mpc/hr<1Mpc/h)上低质量星系的成团现象。在本文中,我们研究了几个半解析模型预测的星系成团情况。我们首先比较了两个 Munich 版本:Guo et al. (2011, Guo11) 和 De Lucia \& Blazoit (2007, DLB07)。Guo11 模型很好地重现了星系恒星质量函数,但在小尺度上高估了低质量星系的成团。DLB07 模型在小尺度成团方面提供了更好的拟合,但高估了恒星质量函数。这似乎令人困惑。我们发现,Guo11 模型中居住在巨大晕中的卫星星系比例略高,这是导致两个模型之间成团差异的主要原因。然而,对于低质量星系,两个模型在 0.1Mpc/h<r<10Mpc/h0.1Mpc/h<r<10Mpc/h 范围内仍然高估了成团。这是因为两个模型在巨大晕中预测的卫星星系数量比数据高出 30%30\%。实际上,DLB07 模型在小尺度上与数据更好的一致性纯属巧合,因为它预测了过多成团性较弱的低质量中心星系,从而降低了总成团度。最后,我们展示了 Kang et al. (2012) 半解析模型的预测。我们发现,如果卫星星系中的超新星反馈更强,该模型可以同时拟合恒星质量函数和星系成团。我们得出结论,半解析模型现在能够解决小尺度成团问题,而无需引入任何新物理或改变暗物质属性,例如近期受青睐的温暗物质。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.2599,
  title  = {Resolving the problem of galaxy clustering on small scales: any new physics needed?},
  author = {Xi Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.2599},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 8 figures. Accepted for publication in MNRAS