利用速度弥散估计晕质量：本星系群与 $\Lambda$CDM 是否存在张力？

卫星星系常作为示踪体测量其中央星系所属暗物质晕的视线速度弥散（$\sigma_{\rm LOS}$），从而估计晕质量。近期对本星系群（含银河系与 M31）的观测弥散估计给出 $\sigma\sim$50 km/s，与其质量系统的理论预期 $\sigma\sim$100s km/s 相比异常偏低。这是否对 $\Lambda$CDM 构成问题？我们利用含逾 10000 个具良好轨道追踪的（子）晕的 {\small{SURFS}} $N$ 体模拟套件探究此张力。我们检验通过采样子晕及周围晕的 $\sigma_{\rm LOS}$ 能在多大程度上恢复中央星系宿主晕的速度弥散。结果表明 $\sigma_{\rm LOS}$ 是有偏的质量代理。我们定义 $v_{\rm LOS}$ 与投影距离（$D_p$）的最优窗口——$0.5\lesssim D_p/R_{\rm vir}\lesssim1.0$ 且 $v_{\rm LOS} \lesssim0.5V_{\rm esc}$，其中 $R_{\rm vir}$ 为维里半径、$V_{\rm esc}$ 为逃逸速度——使视线至晕弥散的散布最小化，即 $\sigma_{\rm LOS}=(0.5\pm0.1)\sigma_{v,{\rm H}}$。我们认为应使用此窗口测量视线弥散作为质量代理，因其最小化 $\sigma_{\rm LOS}-M_{\rm vir}$ 关系的散布。该偏差也自然解释了 \cite{mcconnachie2012a} 的结果，其在估计 $\sigma_{\rm LOS,LG}$ 时使用了类似截断，产生偏差 $\sigma_{\rm LG}=(0.44\pm0.14)\sigma_{v,{\rm H}}$。我们结论为本星系群速度弥散不对 $\Lambda$CDM 构成问题，其质量为 $\log M_{\rm LG, vir}/M_\odot=12.0^{+0.8}_{-2.0}$。