极致稀疏、极致不同：观测与仿真的极致稀疏星系在根本不同的暗黑质量 halo 中

本文将 NIHAO 和 HESTIA 模拟套件中的星系与动力学质量经光谱测量的极致稀疏星系 (UDG) 进行比较。对于每个观测到的 UDG，我们识别与其动力学质量最吻合的模拟暗黑质量 halo。总体而言，观测到的 UDG 匹配的模拟星系的恒星质量低于其观测到的星系质量。这些模拟星系的 halo 质量也远低于根据观测到的 UDG 的恒星质量以及恒星质量--halo 质量关系所预期的质量。我们利用最近确立的全球星系 (GC) 数量与 halo 质量关系，该关系已被证明适用于 UDG，这有助于更准确地约束其观测 halo 质量。该方法表明，观测到的 UDG 位于相对较大的暗黑质量 halo 中。这一发现与模拟 UDG 的结果形成鲜明的矛盾：模拟 UDG 匹配了观测到的动力学质量，但其总 halo 质量并不匹配。这也就是说，仿真可以在具有正确内部动力学的 halo 中产生 UDG，但无法产生由 GC 计数暗示的大质量 halo。我们探讨了这种张力的几种可能解释，包括从观察和理论两个角度。我们提出最可能的解决方案是，观测到的 UDG 可能拥有与 NIHAO 和 HESTIA 中产生的 halo 不同的暗黑质量 halo profile。这凸显了需要一种自洽的仿真方法，其能产生约 $10^8 M_\odot$ 恒星质量的星系，并能呈现从大型暗黑质量 core 到尖锐的 NFW 类 halo 的全范围 halo。