透过更平滑的透镜：流体动力学与纯暗物质模拟中LCDM子结构探测的预期缺失
星系天体物理
2018-08-01 v1
摘要
冷暗物质宇宙学的一个基本预言是星系周围存在大量暗物质子晕，其中大多数应完全不含恒星。证实暗子结构的存在是现代宇宙学中最重要的经验挑战之一：如果以预期的质量谱发现并量化它们，那么这将关闭大量竞争理论的大门。但为了使此类观测计划得以实现，我们需要稳健的预言。在此，我们利用Illustris模拟中红移z=0.2的星系透镜状宿主（包含完整流体动力学和纯暗物质两种情形）探讨透镜子结构预言。我们量化了质量大于约10^9 M_sun的子结构，这与当前由HST、Keck和ALMA得出的透镜探测相当。完整流体动力学的加入使整体子晕质量函数降低约一半。即便对于纯暗物质运行，穿过接近爱因斯坦半径大小的投影柱体的大多数（约85%）视线也不含大于10^9 M_sun的子结构。在完整物理模拟中，空视线比例上升至约95%。这表明我们可能需要数百个适用于子结构研究的强透镜系统，以及包含重子物理对子结构影响的预言，才能恰当约束宇宙学模型。幸运的是，该领域已准备好满足这些要求。
引用
@article{arxiv.1710.11148,
title = {Through a Smoother Lens: An expected absence of LCDM substructure detections from hydrodynamic and dark matter only simulations},
author = {Andrew S. Graus and James S. Bullock and Michael Boylan-Kolchin and Anna M. Nierenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.11148},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 9 figures