暗物质晕与大尺度结构对齐的质量依赖性

潮汐引力可以改变星系和星系团的形状，从而将其取向与周围物质密度场相关联。我们分析了 Millennium 和 Millennium-XXL $N$-体模拟，研究了这种现象（称为内禀对齐）对承载这些明亮结构的暗物质晕质量的依赖性。我们密切遵循观测方法，测量了晕位置-晕形状对齐，随后剔除了晕偏置的依赖关系。我们推导了在暗物质宇宙中内禀对齐幅度随质量的理论标度关系，并预测了一个斜率 $\beta_{\mathrm{M}}$ 在 $1/3$ 到 $1/2$ 范围内的幂律，具体取决于质量尺度。我们发现模拟数据在三个数量级的质量范围内彼此吻合，且与理论预测非常吻合，联合分析得出 $\beta_{\mathrm{M}} = 0.36^{+0.01}_{-0.01}$ 的估计值。该结果不依赖于红移或晕形状测量的细节。我们在观测数据上重复了分析，获得了显著更高的值，$\beta_{\mathrm{M}} = 0.56^{+0.05}_{-0.05}$。在高质量和低质量端的模拟信号中，也存在微小但显著的偏离我们简单模型的现象。我们讨论了这些差异的可能原因，并认为它们可归因于模型或纯暗物质模拟中未捕捉到的物理过程。