星系团中质子浓度及速度-温度关系：模型与观测的对比

比较观测到的星系团中质子浓度和速度-温度关系与两种宇宙模型下水动力学模拟的结果：标准模型（Omega=1）和低密度平坦模型（Omega=0.45，\lambda=0.55）的暗物质模型，这两种模型均以COBE背景涨落为归一化标准。观测到的星系团特性包括：速度分散与温度关系、气体质量与总质量关系以及气体质量分数与速度分散关系。我们发现，虽然两种宇宙模型都能较好地再现这些观测函数的形状，但只有低密度暗物质模型才能再现观测到的幅值。星系团的气体质量分数反映了模型中的大约质子浓度，存在轻微反偏。因此，由于核合过程给出的质子密度较低，Omega=1模型在星系团中产生的质子数目较少，与观测不符。将结果按Omega比例扩展后发现，Omega约为0.3-0.4的低密度暗物质模型能够最好地再现观测到的星系团平均质子浓度。观测到的星系团beta参数，beta=sigma^2/(kT/mu m_p)=0.94±0.08，较好地区分模型；其与低密度暗物质模型（1.10±0.22）一致，而与Omega=1模型（0.70±0.14）略大但仍在容许范围内。