星系团与星系群的恒星质量比例与重子含量

对52个具有精确且假设简约的质量测量结果的星系团样本的分析表明，就恒星含量而言，低质量星系团和星系群并非其大质量同类的简单缩小版：较轻的星系团每单位星系团质量包含更多的恒星。同样的分析还表明，星系团和星系群的恒星含量在给定星系团质量下表现出内禀弥散，即星系团在所含恒星数量上彼此并不相似，即使在固定星系团质量下也是如此。恒星质量比例依赖于晕质量，其（对数）斜率为-0.55+/-0.08，在固定星系团质量下具有0.15+/-0.02 dex的内禀散布。我们确定的气体质量比例在固定星系团质量下的内禀散布较小，为0.06+/-0.01 dex。恒星和气体质量比例的内禀散布是一个独特标志，表明星系团和星系群收集物质的区域（数十Mpc）在气体和重子含量方面尚不能代表宇宙的平均物质含量。观测到的恒星质量比例值与包含星系团和星系群冷却及恒星形成的气体动力学模拟存在显著分歧。我们发现，对于13.7<lg(mass)<15.0太阳质量的星系团和星系群，其重子（气体+恒星）比例相当恒定，且与WMAP推导的值偏离约6个标准差。这种偏离可能与我们的内禀散布测量所指出的重子比例可能存在的非普适性有关。我们的分析是首个不假设星系团在给定晕质量下完全相同的分析，并且在许多方面也更为精确。用于随机计算的数据和代码随本文一同发布。