潮汐剥离与本星系群中矮星系的结构

星系质量函数的暗弱端浅斜率通常在 $\Lambda$CDM 星系形成模型中通过假设转变为恒星的重子分数随暗物质晕质量减小而急剧下降，并在最大圆速度 $V_{\rm max}<20$-$30$ km/s 的晕中基本消失来重现。因此暗物质主导的矮星系应具有约该值的特征速度，除非它们足够小以至于仅能探测晕圆速度曲线的上升部分（即半质量半径 $r_{1/2}\ll 1$ kpc）。许多矮星系的性质与此预测不符：它们足够大以探测其晕 $V_{\rm max}$，但特征速度远低于 $20$ km/s。这些“冷暗巨星系”（一个极端例子是最近发现的 Crater 2 银河系卫星星系）只有在其曾是曾经大质量且受潮汐剥离严重影响的天体残骸时，才能与我们的 $\Lambda$CDM 模型调和。我们使用本星系群的 APOSTLE 宇宙学流体动力学模拟来检验这种可能性。假设低速度弥散卫星已受剥离影响，我们推断其前身质量、半径和速度弥散，并发现它们与孤立矮星系惊人地一致。潮汐剥离也解释了矮星系区质量差异-加速度关系中的大散射：潮汐优先从卫星星系中移除暗物质，将其加速度降至孤立矮星系预期的 $a_{\rm min}\sim 10^{-11} m/s^2$ 最小值以下。在许多情况下，由此产生的速度弥散与修正牛顿动力学（Modified Newtonian Dynamics）的预测不一致，这一结果对该图景提出了可能不可逾越的挑战。