SMC 与 LMC 质量星系周围预测的发光卫星星系种群——LMC 周围存在缺失卫星问题？

近期在小麦哲伦云和大麦哲伦云（SMC 和 LMC）方向发现的许多矮卫星星系，引发了关于其起源以及它们能揭示何种星系演化理论的疑问。在此，我们使用丰度匹配和再电离模型应用于 \textit{Caterpillar} 模拟，预测了麦哲伦云质量宿主星系的卫星恒星质量函数。特别关注 LMC $50$~kpc 范围内的体积，我们预测平均有 4-8 颗恒星质量为 $M_* > 10^4\, \mathrm{M_\odot}$ 的卫星星系，以及 3-4 颗 $80 < M_* \leq 3000\, \mathrm{M_\odot}$ 的卫星星系。令人惊讶的是，目前已知的所有 $12$ 个候选卫星星系的恒星质量均在 $80 < M_* \leq 3000\, \mathrm{M_\odot}$ 之间。调和大型卫星的匮乏与小型卫星的过剩是一项挑战，可能需要对 \mstarmhalo 关系进行重大修改（陡峭，但在 $10^3\, \mathrm{M_\odot}$ 处突然变平）、对本星系群的晚期再电离（偏好 $z_{\rm{reion}} \lesssim 9$）和/或强烈的潮汐剥离相结合。我们可以更稳健地预测，该体积内约 $53\%$ 的卫星是与 LMC 和 SMC 一起被吸积的，约 $47\%$ 仅曾作为银河系的卫星。观测孤立的 LMC 大小场星系的卫星对于将 LMC 置于背景中以及更好地约束 \mstarmhalo 关系至关重要。通过对 $8$ Mpc 内已知的 LMC 大小星系进行建模，我们预测每个星系的位力体积内有 1-6（2-12）颗 $M_* > 10^5\, \mathrm{M_\odot}$（$M_* > 10^4\, \mathrm{M_\odot}$）的卫星，在单个 $1.5^{\circ}$ 直径视场内有 1-3（1-7）颗，这使得发现它们成为可能。