CLASH星系团中的径向加速度关系

星系中的径向加速度关系（RAR）描述了星系中观测到的总加速度$g_\mathrm{tot}(r)=GM_\mathrm{tot}(<r)/r^2$与由其重子质量预期的加速度$g_\mathrm{bar}(r)=GM_\mathrm{bar}(<r)/r^2$之间的紧密经验标度律，其特征加速度尺度为$g_\dagger\simeq 1.2\times 10^{-10}$ms$^{-2}$。在此，我们利用CLASH巡天所观测的20个高质量星系团的弱引力透镜、强引力透镜和X射线数据集，检验此类关联是否存在于星系团中。通过将我们的CLASH数据与最亮团星系（BCGs）的恒星质量估计相结合，并考虑星系团中的恒星重子成分，我们首次确定了BCG—星系团尺度上的RAR。所得RAR可由紧密的幂律关系$g_\mathrm{tot}\propto g_\mathrm{bar}^{0.51^{+0.04}_{-0.05}}$很好地描述，其对数正态内禀散射为$14.7^{+2.9}_{-2.8}\%$。该斜率与星系RAR在低加速度极限$g_\mathrm{tot}=\sqrt{g_\dagger\,g_\mathrm{bar}}$一致，而截距意味着高得多的加速度尺度$g_\ddagger = (2.02\pm0.11)\times 10^{-9}$ms$^{-2}$，表明不存在从星系到星系团所有尺度上都成立的普适RAR。我们发现CLASH星系团中观测到的RAR与标准$\Lambda$CDM框架下发展的半解析模型的预测一致。我们的结果还预测了星系团尺度上重子Faber–Jackson关系（$\sigma_v^4\propto M_\mathrm{bar}$）的存在。