APOSTLE模拟：本星系群宇宙学谜题的解决方案
星系天体物理
2016-02-17 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
本星系群为宇宙结构形成模型提供了一些最具判别性的检验。例如，对银河系（MW）和仙女座星系卫星群观测似乎与“Lambda冷暗物质”（ΛCDM）模型的N体模拟不一致：卫星星系的数量远少于冷暗物质晕中的子结构（即“失踪卫星”问题）；矮星系似乎避开质量最大的子结构（即“太大而不能失败”问题）；最亮的卫星似乎在薄平面上绕其主星系轨道运行（即“卫星平面”问题）。本文我们展示了APOSTLE（A Project Of Simulating The Local Environment，本地环境模拟计划）的结果，这是一套宇宙学流体动力学模拟，选取了十二个体积以匹配本星系群（LG）成员的运动学。将Eagle代码应用于LG环境，我们发现模拟与观测到的LG星系丰度相匹配，包括MW和仙女座的卫星星系。由于晕结构的改变和LG环境中的演化，模拟再现了单个矮椭球星系的恒星质量与速度弥散之间的观测关系，而无需在其暗物质剖面中形成核。卫星系统形成时具有一系列空间各向异性，包括与MW相似的一种，证实这样的构型在ΛCDM中并非意外。最后，基于观测的速度弥散、大小和恒星质量，我们给出了九个MW矮椭球星系晕的最大圆速度的新估计。
引用
@article{arxiv.1511.01098,
title = {The APOSTLE simulations: solutions to the Local Group's cosmic puzzles},
author = {Till Sawala and Carlos S. Frenk and Azadeh Fattahi and Julio F. Navarro and Richard G. Bower and Robert A. Crain and Claudio Dalla Vecchia and Michelle Furlong and John. C. Helly and Adrian Jenkins and Kyle A. Oman and Matthieu Schaller and Joop Schaye and Tom Theuns and James Trayford and Simon D. M. White},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01098},
year = {2016}
}
备注
15 pages, submitted to MNRAS. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1412.2748