LCDM宇宙中的终极星系卫星质量

在加速LCDM宇宙的远未来，巨大的结构网络由越来越孤立的卫星星系组成，这些星系在动力学平衡中。我们检验了无相互作用暗物质向水力学平衡的逼近，使用大规模N体模拟演化至尺度因子a=100，远超真空-物质相等时刻a_eq≈0.75，以及53/h Gyr的未来时间，适用于共识模型宇宙（Omega_m≈0.3，Omega_Lambda≈0.7）。我们研究了卫星星系的径向相位空间结构——在a<a_eq时由两个零速度表面界定动力学活跃的吸积区域——当a>10a_eq时，这些表面合并形成单个零速度表面，明确界定了卫星星系外边界r_halo及其包围质量m_halo。该边界趋近于固定的物理尺度，包含平均内部密度约为临界密度的5倍，类似于经典Einstein-deSitter模型中的 turnaround值。我们将m_halo与其他用于界定卫星星系质量的尺度（m200、m_vir、m180b）相关联，发现m200约为总体渐近星系质量的一半，而m180b在a<2时遵循内零速度表面的演化，但在a>3时远远超过总体束缚质量。所有束缚卫星星系物质的径向密度剖面均可用截断Hernquist轮廓拟合。NFW轮廓在r200内部提供稍好的拟合，但在r200<r<r_halo范围内明显太浅。