LCDM宇宙学模拟中的银河系系统
星系天体物理
2015-09-30 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们将一个半解析星系形成模型应用于两个高分辨率宇宙学N体模拟，以研究银河系系统的类似物。我们根据银河系的观测性质进行选择，而非像大多数先前工作那样按暗物质晕质量选择。对于恒星质量为 (5--7) × 10^10 M_sun 的盘主导中心星系，其宿主暗物质晕的中位质量为 1.4 × 10^12 M_sun，1σ弥散范围为 [0.86, 3.1] × 10^12 M_sun，与银河系暗物质晕质量的动力学测量结果一致。对于任意给定的暗物质晕质量，宿主银河系系统的概率较低，在质量约为 10^12 M_sun 的暗物质晕中最大概率约为 20%。该模型再现了亮银河系卫星（MV < -9）的V波段光度函数和径向轮廓。研究发现低质量暗物质晕中的星系形成具有高度随机性，导致卫星的MV（或恒星质量）与其所处子暗物质晕势阱深度（由旋转曲线最大值 Vmax 衡量）之间的关系存在极大的弥散。我们得出结论，'too big to fail'问题是将卫星按子暗物质晕性质在N体模拟中进行选择的假象：在10%的情况下，我们发现最亮（或最质量大）的卫星中仅有三个或更少的卫星具有 Vmax > 30 km/s。我们的模型预测，大约一半 Vmax > 20 km/s 的暗物质子晕所宿主的卫星亮度低于 MV = -9，因此可能在现有巡天中被遗漏。
引用
@article{arxiv.1503.08508,
title = {The Milky Way system in LCDM cosmological simulations},
author = {Qi Guo and Andrew Cooper and Carlos Frenk and John Helly and Wojciech Hellwing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08508},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 8 figures; submitted to MNRAS