本星系群中的“太大而不能失败”问题

我们将本星系群 (LG) 中矮星系的动力学质量与 ELVIS 系列 $\Lambda$CDM 模拟中预测的晕质量进行比较，该样本包含 48 个银河系大小的宿主，其中 24 个处于类似于本星系群的配对构型中。我们枚举了这些体积内未被解释的致密晕 ($V_\mathrm{max} \gtrsim 25$ km s$^{-1}$)，它们在历史上的某个时刻质量足够大，能够在电离背景下形成恒星 ($V_\mathrm{peak} > 30$ km s$^{-1}$)。在距银河系 300 kpc 范围内，未被解释的大质量晕的数量在我们的全样本中介于 2 到 25 个之间。此外，当我们把比较范围扩展到本星系群的外部区域时，这个“太大而不能失败”的计数会增加：在距任一巨星系 1.2 Mpc 范围内，我们发现存在 12-40 个未被解释的大质量晕。该计数排除了距 MW 和 M31 均为 300 kpc 以内的体积，因此应基本不受任何重子诱导的环境过程影响。根据丰度匹配——特别是重现本星系群恒星质量函数的丰度匹配——所有这些缺失的大质量系统都应该相当明亮，其 $M_\star > 10^6M_\odot$。最后，我们利用外部本星系群暗物质晕的预测密度结构以及观测到的矮星系质量，推导出了位于任一巨星系维里区域之外的本星系群星系的 $M_\star-V_\mathrm{max}$ 关系。我们发现，在三个数量级的恒星质量范围内（即“共同质量”关系），从 $M_\star \sim 10^8 - 10^5 M_\odot$，该关系中没有明显的趋势，这与预期不受再电离影响的晕所具有的紧密关系剧烈冲突。面对这些结果，那些依赖于冲压剥离、潮汐效应或统计涨落的“太大而不能失败”问题的解决方案显得不太可能。