CDM 亚halo 分布中的速度与空间偏差

我们对 LCDM 集群和星系的亚结构进行统计研究，使用最多 2500 万粒子进行模拟。通过每个对象中有数千个亚halo，我们能够准确测量其空间聚类和速度分布函数，并将其与观测数据进行比较。银河系星系的亚结构性质与星系团的性质 closely resembles，质量和循环速度函数之间的散射很小。速度分布函数非 Maxwellian，且呈平坦顶峰，负峰度约为 -0.7。在virial半径内，速度偏差 $b=\sigma_{\rm sub}/\sigma_{\rm DM}\sim 1.12 \pm 0.04$，在星系中心区域增加至 b > 1.3。由于早期合并历史中引力潮汐导致的物理破坏，慢速亚halo 较少见。这导致亚halo 的空间分布呈反偏置状态，可被 cored isothermal 模型良好拟合。星系团星系的观测并不显示此类偏差，这我们解释为纯暗物质模拟的局限性——我们估计我们遗漏了一半被物理性破裂合并消灭的星系。需要高分辨率的流体动力学模拟来进一步研究这些问题。如果 CDM 是正确的，那么星系团中的星系必须存活潮汐场，也许是由于在椭圆星系形成期间的星际物质流入。近星系团中心的螺旋星系永远无法存在，而那里的椭圆星系将几乎不再拥有显著的暗物质。这意味着形态-密度关系是在星系团形成之前就已经确定的，而非后续通过星系环境将盘状星系转化为 S0 星系。