利用低质量 Tully-Fisher 关系检验冷暗物质

小质量星系的旋转速度函数与小尺度上的物质功率谱有关。尽管该函数在本地群矮星系中已得到充分研究，但对于卫星星系而言，由于冲压剥离和潮汐剥离的作用，理论预测和观测测量十分困难。相比之下，孤立矮星系受这些过程的影响较小，并且几乎总是有足够的 21cm 辐射来稳健地追踪其动力学。在此，我们利用来自 SDSS 且测得 21cm 宽度的孤立低质量矮星系来检验冷暗物质宇宙学。我们发现，在低至 50 km/s 的旋转速度下，孤立星系的预测数密度与观测数密度之间具有一致性。我们的方法提供了一种独立于莱曼阿尔法森林功率谱的小尺度宇宙学直接检验，但目前我们的样本在统计上效力较弱：无法排除大于 0.5 keV 的温暗物质粒子。我们的主要系统不确定性是 SDSS 的表面亮度极限。盲 HI 巡天，例如阿雷西博的 ALFALFA 巡天，将发现大量孤立低质量星系并增强我们约束的效力。利用我们的样本，我们还发现矮星系的 Tully-Fisher 关系是环境的强函数，而重子比例仅是质量的弱函数。这些结果表明，对于矮星系而言，气体损失主要由外部而非内部过程主导。