利用宇宙学模拟理解 SSA22 原星系团区域的大尺度结构

我们利用宇宙学模拟研究了 $z=3.09$ 处 SSA22 原星系团区域内大尺度结构的性质与演化。基于当前对 SSA22 原星系团的光谱观测构建的红移直方图显示了两个独立的峰，分别位于 $z = 3.065$（蓝）和 $z = 3.095$（红）。基于这些数据，我们报告了更新后的 SSA22 原星系团的超密度和质量计算结果。我们发现蓝峰和红峰的星系超密度分别为 $\delta_{b,gal}=4.8 \pm 1.8$ 和 $\delta_{r,gal}=9.5 \pm 2.0$，整个区域的超密度为 $\delta_{t,gal}=7.6\pm 1.4$。这些超密度对应的质量分别为蓝峰、红峰和总峰的 $M_b = (0.76 \pm 0.17) \times 10^{15} h^{-1} M_{\odot}$、$M_r = (2.15 \pm 0.32) \times 10^{15} h^{-1} M_{\odot}$ 和 $M_t=(3.19 \pm 0.40) \times 10^{15} h^{-1} M_{\odot}$。我们使用 Small MultiDark Planck (SMDPL) 模拟来寻找质量相当的 $z\sim 3$ 原星系团，并揭示 SSA22 原星系团的底层结构和最终命运。为此，我们为每个模拟的 $z\sim 3$ 原星系团构建了模拟红移直方图，并将它们与观测到的 SSA22 数据进行定量比较。我们发现 SSA22 红移直方图中观测到的双峰结构并不对应于一个正在并合的单个星系团，而是一个约 $10^{15}h^{-1} M_{\odot}$ 的原星系团与至少一个 $>10^{14} h^{-1} M_{\odot}$ 星系团前体星的邻近。SMDPL 模拟中的这种关联在暗物质晕的等级成团框架下很容易理解。我们最终发现，观测到这种现象的机会极其罕见，其发生率为 $7.4h^3 \mbox{ Gpc}^{-3}$。