银河系缺失的大质量卫星星系
摘要
近期研究表明，银河系最亮的十二个卫星星系中只有三个居住在最大圆周速度V_max超过30 km/s的暗物质晕中。这与水瓶座项目的LCDM模拟明显矛盾，后者表明银河系大小的暗晕应至少拥有8个V_max>30 km/s的子晕。因此，在这种大质量子晕中缺乏发光卫星星系令人费解，可能对LCDM范式构成挑战。然而，我们注意到，大质量子晕的数量敏感地依赖于银河系（知之甚少的）维里质量，并且它们的稀缺性使得从小型模拟集（如Aquarius）估计其丰度具有不确定性。我们利用千禧年模拟系列和标度子晕速度函数（即子晕数量作为ν的函数，ν是子晕V_max与宿主晕维里速度V_200之比）的不变性，来改进对稀有的大质量子系统的丰度估计。在0.1<ν<0.5范围内，N_sub(>ν)近似服从泊松分布，平均值由<N_sub>=10.2×(ν/0.15)^(-3.11)给出。这略低于Aquarius暗晕中的值，但与凤凰项目的最新结果一致。然后可以直接计算LCDM暗晕拥有3个或更少V_max超过某个阈值V_th的子晕的概率。该概率随V_th的降低和暗晕质量的增加而急剧下降。对于V_th=30 km/s，约40%的M_halo=10^12 M_sun暗晕通过检验；对于M_halo>=2×10^12 M_sun，只有不到5%通过；对于M_halo>=3×10^12 M_sun，该概率实际上为零。大质量子晕的缺失可能并非LCDM的失败，而仅仅表明银河系的质量比通常认为的要小。
引用
@article{arxiv.1203.4097,
title = {The Missing Massive Satellites of the Milky Way},
author = {Jie Wang and Carlos S. Frenk and Julio F. Navarro and Liang Gao and Till Sawala},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.4097},
year = {2015}
}
备注
5 figures, 8 pages. Accepted for publication in MNRAS. The number of massive satellites within a bigger radius r100 and in a WMAP7 cosmology model is considered now