$\Lambda$CDM 宇宙中 HI 速度轮廓的分布

我们在 Lambda 冷暗物质框架下，从局部宇宙具有统计代表性的模拟星表中，对选定中心星系的中性氢（HI）21 cm 谱线发射的观测轮廓分布进行建模。这些 HI 速度轮廓（具体而言，其宽度 $W_{50}$）的分布已在观测上被约束，但尚未被系统地进行理论研究。我们的模型轮廓源自 N 体模拟中真实重子化晕的旋转曲线，包括每个晕的暗物质轮廓因其重子而发生的准绝热弛豫。我们采用真实管线应用于从光度完备的模拟星表中提取的含噪轮廓，该星表具有类 ALFALFA 的巡天几何与红移选择，来研究预测的 $W_{50}$ 分布。我们的默认模拟在 $W_{50}\gtrsim700$ km/s 时与观测到的 ALFALFA 结果吻合良好，在较低宽度处因 $M_r\leq-19$ 的内禀阈值而不完备。默认模型周围的变异表明，$W_{50}\gtrsim300$ km/s 处的速度宽度函数最敏感于星系倾角和宿主浓度之间可能的相关性，其次是准绝热弛豫的物理。我们还研究了无噪速度轮廓的超额峰度，获得了与 $W_{50}$ 紧密相关的分布，其形状与弥散依赖于湍流 HI 盘的性质。我们的结果开启了将 HI 速度轮廓形状用作重子–暗物质关联的新统计探针之门。