矮星系的卫星星系与晕

我们利用 SDSS/DR7 光谱星表，研究了卫星星系丰度作为主星系恒星质量函数的关系。与主要关注亮主星系的先前研究不同，我们的中心星系涵盖了广泛的恒星质量范围，从矮星系到中心团簇星系，即 $10^{7.5} < M_*^{pri}/M_\odot < 10^{11}$。我们的分析证实，当用卫星星系与主星系的恒星质量比 ($m_*^{sat}/M_*^{pri}$) 表示时，亮主星系周围的平均卫星星系数量是 $M_*^{pri}$ 的强函数。另一方面，对于矮主星系 ($M_*^{pri}<10^{10} M_\odot$)，卫星星系丰度基本上独立于主星系质量。这些结果与 LCDM 情景下的星系形成模型一致。我们发现 SDSS 数据与基于 Millennium-II 模拟构建的半解析模拟星系星表之间吻合极好。卫星星系追踪 LCDM 中的暗物质子结构，因此卫星星系丰度反映了子结构和星系恒星质量 ($M_*$) 对晕质量 $M_{200}$ 的依赖性。由于暗物质子结构几乎是无标度的，卫星星系丰度对主星系质量的依赖性完全源于星系质量 - 晕质量关系中定义明确的特征质量。在矮星系尺度上，模型预测幂律缩放关系 $M_* \propto M_{200}^{2.5}$，相似性得以保持，卫星星系丰度独立于主星系质量。对于亮于 $M_*$-$M_{200}$ 关系特征质量的主星系，卫星星系丰度随主星系质量强烈增加。我们的结果为 LCDM 星系形成模型中设想的矮星系质量对晕质量的陡峭（近似幂律）依赖性提供了有力支持。