暗黑物质星系卫星形状的普遍性及其历元演化

我们探讨了暗黑物质星系卫星形状在宇宙 N 体模拟中的演化，涵盖无约束的 Einstein-De Sitter（EdS）和 $\Lambda$CDM 两种宇宙模型。我们采用形状张量（shape tensor）计算各类中心星系卫星的轴比（$q=b/a,s=c/a$），这些星系卫星通过两种不同的星系发现算法（SUBFIND 和 ROCKSTAR）识别。我们发现，在固定质量下，随着红移降低，星系卫星趋向更圆形。$P(q,s)$ 分布及其中位数值（$q$ 和 $s$）随以非线性质量标度的质量 $(M/M_{nl})$ 在尺度无关 EdS 模型中呈现自相似行为。然而，$q$ 和 $s$ 的中位数随峰值高度 $\nu=\delta_c/\sigma(M,z)$ 的演化更紧凑地呈现自相似性。我们发现，$q(\nu)$ 和 $s(\nu)$ 在 $n$ 从 $-1.0$ 至 $-2.2$ 的谱指数范围内，均与描述其演化的普遍曲线 $y=\alpha-\delta \tanh \left[ \omega \left(\log_{10}(\nu) - \mu\right)\right]$ 一致。我们的结果适用于 SUBFIND 和 ROCKSTAR，尽管两者之间存在差异。$q(\nu)$ 和 $s(\nu)$ 中位数演化的普遍性也适用于 $\Lambda$CDM 模拟，尽管在小 $\nu$ 处的行为较尺度无关模型不同。无论是尺度自由还是 $\Lambda$CDM$类模拟中，$P(q)$和$P(s)$ 分布的宽度可通过将星系卫星分类为椭圆、三轴和反椭圆来进一步缩小，每类星系卫星也遵循普遍行为。尽管椭圆星系卫星在所有红移时均相对稀少，但其比例随时间增加，置于其他两种星系卫星之中。