冷暗物质与温暗物质宇宙学中的星系族群
星系天体物理
2017-05-31 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们使用一对高分辨率 N 体模拟，分别实现两种暗物质模型：标准的冷暗物质（CDM）宇宙演化论，以及暗物质粒子为 1.5keV 热遗迹的温暗物质（WDM）替代模型。我们将这些模拟与 GALFORM 半解析星系形成模型相结合，以探究所得星系族群之间的差异。我们采用经构造使得在 z=0 处星系恒星质量函数相同的 CDM 和 WDM 的 GALFORM 模型变体。我们发现，所研究的大多数星系属性在这两种模型中具有相同的值，表明两种暗物质场景均能同等程度地匹配当前观测数据。即使在结构形成差异预期最为显著的欠密区域，星系属性也仅有微小不同。我们在本地宇宙中发现的唯一显著差异在于“本地体积”——即围绕模拟银河系类似物、半径 1 至 8 Mpc 的区域——内的星系族群。在此类区域中，我们的 WDM 模型能更好地匹配观测到的本地星系数量计数，并且其预测其中存在与观测到的本地空洞同样空旷的子区域的概率是 CDM 模型的五倍。因此，对本地体积的高度完备普查以及未来对空洞区域的巡天观测，可能为暗物质的性质提供约束。
引用
@article{arxiv.1612.04540,
title = {The galaxy population in cold and warm dark matter cosmologies},
author = {Lan Wang and Violeta Gonzalez-Perez and Lizhi Xie and Andrew P. Cooper and Carlos S. Frenk and Liang Gao and Wojciech A. Hellwing and John Helly and Mark R. Lovell and Lilian Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.04540},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 14 figures, accepted by MNRAS