逃离的孤立贫暗物质星系:来自 IllustrisTNG 的一个例子

自贫暗物质星系被发现以来,大量研究表明这些奇异星系在 $\Lambda$CDM 模型中因更强的潮汐相互作用而自然产生。它们通常是质量更大星系的卫星星系,恒星质量在 $10^8-10^9\;\mathrm{M}_\odot$ 范围。近期发现的一个缺乏暗物质且缺乏质量更大邻星的庞大星系令人困惑。文献中提出了两种可能情景:该星系要么早期丢失了暗物质,要么自初始就缺乏暗物质。作为前一种假设的的概念验证,我们给出来自 IllustrisTNG300 的一个例子。目前,该星系恒星质量 $M_\star \simeq 6.8 \cdot 10^9\; \mathrm{M}_\odot$,无气体,$M_\mathrm{DM}/M_\mathrm{B} \simeq 1.31$,恒星半质量半径 $R_{0.5,\star} = 2.45\;\mathrm{kpc}$。它在早期($z = 2.32$ 至 $z = 1.53$ 之间)丢失了大部分暗物质。此后,它持续居于星系团环境中,与团成员相互作用而未并合,同时沿轨道加速。最终它离开了星系团,并在过去约 $2\;\mathrm{Gyr}$ 中处于孤立状态,位于模拟中质量最大星系团稍外侧。因此,该星系既是模拟中发现的第一个早期丢失延展包层的孤立贫暗物质星系,也是首个成功逃逸的相当紧致的恒星系统实例。