Are we missing baryons in Galaxy Clusters?
WMAP卫星观测到的宇宙学参数的最新限制将宇宙重子分数限制在一个大于星系团测量值的范围内,并且与之略微一致。这就产生了一个问题,我们是否考虑了星系团重子收支的所有成分。对X射线等离子体和星系团中的恒星中的重子进行了仔细的计算,得出星系团重子饼由13(1 σ范围为8-19)%的恒星,70(56-89)%的星团内热介质和17(0-33)%,73%的概率大于0,“其他”重子,大概是以温暖(1 e5 - 1 e7开尔文)物质的形式。
2003-07-09 astro-ph
Searching for the Missing Baryons in the Warm-Hot Intergalactic Medium
在低红移(z<2)下,宇宙中几乎一半的重子都没有在星系和星系团等束缚结构中发现,因此最有可能存在于温暖的星系际介质(WHIM)中,正如模拟预测的那样。试图在宇宙学距离上探测WHIM细丝对明亮背景源的吸收,产生了有争议的结果,我在这里回顾。我认为,一个安全的检测吸收功能的WHIM是在极限的XMM牛顿的能力,但可行的。对整个WHIM的适当描述属于未来X射线任务的领域。
2007-11-30 astro-ph
Searching for cosmic missing baryons with DIOS -- Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor --
目前宇宙中大约有30%~ 50%的重子是以热/暖星系际介质(WHIM)的形式存在的,其X射线连续谱发射非常弱。为了对难以捉摸的宇宙失踪重子进行直接和均匀的调查,我们提出了一个专门的软X射线任务,{ \it DIOS}(弥散星系际氧探测器)。机载X射线光谱仪阵列(XSA){ \it DIOS}具有前所未有的能量分辨率($\sim 2$ eV),使我们能够通过O{ \sc vii}和O{ \sc viii}的发射线,识别位于$z<0.3$的具有气体温度$T=10^{6-7}$ K和过密度$δ=10-100$的WHIM。{ \it DIOS}有望在几年内发射,有望为宇宙失踪重子的探测和表征打开一个新的窗口,并为追踪宇宙的大尺度结构提供另一个重要的补充工具。
2004-02-17 astro-ph
The Search for the Missing Baryons at Low Redshift
在低红移的情况下,只有大约十分之一的已知重子存在于星系或星系团和星系群中的热气中。模型认为这些“失踪的重子”是以气体形式存在于连接密度大得多的维里化集团和星系团的过密细丝中。大约30%是冷的(<1 E5 K),并在Ly α吸收研究中检测到,但预计大约一半位于1 E5 - 1 E7 K区域。通过OVI吸收研究在2- 5E 5 K范围内检测到气体(7%的重子),并可能在1 E5 K附近从宽Ly吸收(20%的重子)。OVII和OVIII K X射线吸收在零红移处检测到更热的气体(0.5- 2 E6 K),OVII线强度似乎与银河系软X射线背景相关,因此它可能是由星系晕气体产生的,而不是本星系群介质。没有引人注目的星系际热气体(0.5- 10 E6 K)的吸收或发射的检测,这些上限与理论模型一致。声称的X射线吸收线没有得到证实,而大多数声称的软发射可归因于背景减除和场平坦化的伪影。随着仪器灵敏度的适度提高,丢失的重子应该可以被探测到。
2007-06-12 astro-ph
Searching for the Missing Baryons in the Warm-hot Intergalactic Medium
讨论了低热红移星系际介质的物理性质和重子含量。宇宙学模拟预测,WHIM中含有大部分z=0的重子,它们以高度电离气体的形式存在,温度在10^5 K到10^7 K之间。利用空间望远镜成像光谱仪(STIS)和远紫外光谱探测器(FUSE)获得的高分辨率紫外光谱,我们通过寻找一些类星体和活动星系核(AGN)的OVI和热增宽Lyman α(BL)吸收,研究了低红移下的WHIM。我们的测量结果表明,Omega_b(OVI)~0.0027/h_75和Omega_b(BL)~0.0058/h_75的宇宙学质量密度。我们的结果表明,WHIM在低z包含更多的重子质量比恒星和气体的星系。
2004-12-06 astro-ph
Measured Cosmological Mass Density in the WHIM: the Solution to the 'Missing Baryons' Problem
本文综述了目前沿两颗耀变体Mrk 421(z=0.03)和1 ES 1028+511(z =0.361)的视线上z>0的高显著性的X射线探测到的温热星系际介质(WHIM)细丝。对于这些WHIM灯丝,我们得到电离校正,并在可能的情况下,金属丰度估计。这使我们能够获得O VII WHIM系统的数密度的精确估计,直到我们观测到的O VII柱密度灵敏度,最重要的是,在红移z<0.361时,测量WHIM中的宇宙学质量密度Omega_b^{WHIM}。这些估计与模型预测以及局部宇宙中失踪重子的估计总量吻合得很好,尽管由于系统数量仍然有限,误差很大。最后,我们讨论未来的观察策略和任务设计WHIM研究。
2005-01-07 astro-ph
Missing Baryons in the Warm-Hot Intergalactic Medium
我们简要地回顾了利用紫外吸收线在低红移类星体光谱中的物理条件,金属丰度和重子含量的低z IGM的研究,重点是失踪的重子问题。目前的结果的统计和重子含量的干预,低z的O VI和Lya吸收线系统的这两类吸收体和随之而来的重子双计数问题之间的重叠提出了一些意见。利用STIS的E140 M阶梯光栅模式对16个类星体的观测,发现了44个OVI吸收体和14个伴生的OVI系统[即z(abs)~ z(类星体)]。对于静止等效宽度> 30 mA,每单位红移的介入OVI吸收体的隐含数量为dN/dz(OVI)= 23+/-4。如果它们的典型金属丰度为1/10太阳能,并且O VI离子分数<0.2,则介于其间的O VI系统至少包含7%的重子。这一发现与宇宙学对大尺度结构生长的模拟预测相一致。最近,在低z类星体光谱中发现了一组非常宽的Lya谱线。如果这些Lya线主要是热加宽的,那么这些H I吸收体可能含有一部分重子。我们提出并讨论了一些宽的Lya吸收剂的例子。最后,我们简要总结了OVI吸收体与邻近星系/大尺度结构之间关系的一些发现。
2004-11-06 astro-ph
The Far Ultraviolet Spectroscopic picture of the Missing Baryons in the Local Group
在低红移宇宙(z < 1)中探测到的重子数远小于在高红移宇宙中观测到的重子数。根据对宇宙结构形成的流体动力学模拟,到目前为止,多达2/3的“失踪重子”可能由于其高温和低密度而无法识别。检测这种物质的少数方法之一是在背景光源的光上寻找其紫外吸收特征。在这里,我们表明,在活动星系核的紫外线调查中检测到的“高速”OVI吸收剂的平均速度向量的振幅显着降低,从本地标准的休息,银河系标准的休息和本地组帧。这些吸收体中至少有82%与我们银河系中的任何“高速”HI复合体(HV-HI)无关,因此强烈暗示是由于原始温热星系际介质(WHIM)弥漫在扩展的银河日冕或我们的本星系群中。我们估计,包含在这种介质中的重子总质量是大到~ 1 e12太阳质量,类似于本星系群的两个最大的维里化成分(仙女座星系和银河系)的组合质量,并要求动态稳定本星系群的质量的顺序。
2002-12-04 astro-ph
Missing baryons and the soft X-ray background
本文在ROSAT三个能带上研究了Lick计数星系和富星系团周围的X射线背景强度。发现星系团周围的X射线增强比标准星系团辐射和平均河外背景辐射具有明显的软谱。伴随星系的漫射软发射与Cen & Ostriker流体动力学模拟首先假设的热气体的热发射是一致的。我们的气体温度的估计-虽然受到很大的不确定性-平均超过几个百万秒差距尺度低于1千电子伏,这是大大低于温度的星系团内气体,但符合预测的温度为当地星系际介质。据指出,计划ROSITA任务将是必不可少的,我们的背景的扩散热成分的理解。
2002-09-13 astro-ph
A New Method to Estimate Cosmological Parameters Using Baryon Fraction of Clusters of Galaxies
我们提出了一种新的方法来估计宇宙学参数使用星系团的重子分数的红移范围。基本假设是星系团的重子分数是恒定的,这是一个合理的假设,当它在Mpc尺度内平均时。我们发现,重子分数与红移图可以估计宇宙学参数,因为从观测导出的重子分数的值取决于所采用的宇宙学参数的值。我们还讨论了理论计算与观测比较的一些问题。
1996-11-05 astro-ph
Where are the ``Missing'' Galactic Baryons?
基于LCDM宇宙学中19个高分辨率的N体/气体动力学星系形成模拟结果表明,对于像银河系这样的星系,除了星系本身的重子质量外,大约70%的额外重子质量应该存在于星系周围(维里半径内),主要以热气体的形式存在。平均整个场星系的人口,这个“外部”的组成部分相当于人口本身的重子质量的64-85%。这些结果得到了最近从静止的大质量盘星系NGC 5746的晕中探测到的非常广泛的软X射线发射的支持。一些高温气体可能由于热不稳定性而凝结成主要由压力支撑的温暖云,类似于银河系高速云(HVC)。基于对一个类银河系星系(气体粒子质量和引力软化长度分别仅为7600 h^-1 Msun和83 h^-1 pc)的超高分辨率宇宙学试验模拟,我们认为,在晕中,热气相占主导地位,而暖气相占主导地位。最后,HVC的起源作为“剩菜”从星系,“冷”吸积事件,主要发生在星系的历史早期,提出。
2006-02-27 astro-ph
Implications of the BOOMERANG and MAXIMA-I results for the Baryon Mass Fraction in Clusters of galaxies
最近对宇宙微波背景角功率谱的BOOMERANG和MAXIMA-I分析对宇宙学参数提出了更严格的限制。我表明,这些限制是一致的,与观察到的星系团中的重子预算,允许任何进一步的贡献,这个预算从重子不是在恒星,而不是X射线发射在90%的置信水平低于14%。
2001-10-11 astro-ph
Missing baryons, bulk flows and the E-mode polarization of the Cosmic Microwave Background
如果星系群和星系团的特殊运动确实类似于周围重子的运动,那么这些大质量晕的动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)模式应该与周围所有电子的kSZ模式密切相关。同样地,它也应该与再电离后通过汤姆逊散射产生的CMB E模式偏振场相关。我们探讨了交叉相关的kSZ产生的组和集群的所有天空E-模式偏振的背景下,即将到来的CMB实验,如普朗克,ACT,SPT或APEX。我们发现,这种互相关是有效的探测红移低于$z=3-4$(其中大多数重子不能看到),它出现在非常大的尺度($l<10$)。这种互相关可以测量的意义取决于与测量kSZ的晕的数量相关的泊松不确定性以及kSZ估计本身的准确性。假设普朗克能提供一个在$l<20$上的宇宙方差限制的E模偏振图,并且能为所有质量大于$10^{14} M_{\odot}$的星团收集S/N $\sim 1$ kSZ估计,那么这种互相关应该在2- 3 $σ$水平上测量。此外,如果全天空ACT或SPT型CMB实验对所有高于$10^{13} M_{\odot}$的晕提供类似的kSZ测量,则互相关总信噪比(S/N)应在4- 5的水平。这种互相关的检测将提供直接和明确的证据,整体流和失踪的重子同时。
2008-05-23 astro-ph
The Baryon Content of Extremely Low Mass Dwarf Galaxies
本文研究了绝对星等范围为-13.5 > Mr >-16的极低光度矮星系的气体含量和重子Tully-Fisher关系。样本是从斯隆数字巡天,由101个星系,我们已经获得了后续的HI观测使用阿雷西博天文台和绿岸望远镜。这代表了最大的均匀样品的矮星在低光度测量良好的HI和光学性质。样本涵盖了一系列环境,从密集的星系群到真正孤立的星系。中性气体的平均分数为f_gas=0.6,明显超过了典型的富气体星系在更高的光度。因此,矮星系在其一生中将气体转化为恒星的效率较低。气体分数分布的强烈环境依赖性表明,虽然内部过程可以将气体分数降低到大约f_gas=0.4,但需要外部过程才能完全从矮星系中移除气体。我们样本的平均旋转速度为vrot=50 km/s。包括文献中更多的大质量星系,我们拟合了M_重子\propto vrot^(3.70+/- 0.15)的重子Tully-Fisher斜率。这个斜率与CDM模型相比很好,CDM模型假设在所有质量下重子与暗物质的比例相等。虽然气体剥离或其他过程可能会改变在致密环境中的矮星的重子与暗物质的比例,但我们样本中的大多数矮星系相对于更大质量的星系并没有优先失去显着的重子质量。
2006-08-14 astro-ph
The mass of dwarf spheroidal galaxies and the missing satellite problem
我们提出的结果,从一套N体模拟的潮汐剥离的两个组成部分的矮星系,包括一些恒星和暗物质。我们表明,最近的运动学数据从本地组矮球状(dSph)星系表明,dSph星系必须有足够的质量($10^9 - 10^{10}$ M $_\odot$),潮汐剥离是不重要的恒星。我们讨论了这些大规模dSph星系的宇宙学和星系形成的影响。
2005-05-11 astro-ph
Gas, Stars and Baryons in Low Surface Brightness Galaxies
最近的巡天观测已经在本机宇宙(z < 0.1)中发现了数百个低表面亮度星系。表面亮度分布图(星系的空间密度与中心表面亮度的关系图)显示,从亮端截止值21.65到当前观测极限25.0 B mag arcsec^{-2}之间的亮度分布是平坦的。由于没有发现任何趋势表明星系的大小或质量会随着中心表面亮度的降低而减少,因此宇宙中很可能有相当大比例的重子含量包含在这些扩散系统中。本文简要地回顾了低表面亮度星系的已知性质,并描述了目前关于低表面亮度系统重子质量分数的一些理论及其结果。
2000-06-19 astro-ph
Missing Mass in Collisional Debris from Galaxies
大质量星系的碰撞残骸中可以形成有小块的矮星系。理论模型预测,与经典星系相反,它们应该没有非重子暗物质。分析所观察到的气体运动学的帮助下,这样的回收星系的数值模型,我们证明,它们确实包含一个巨大的黑暗成分约两倍的可见物质。在标准的宇宙学框架内,这一结果很可能表明存在大量看不见的、可能是冷的分子气体。这种额外的质量应该存在于它们的祖先螺旋星系的盘中,占所谓失踪重子的重要部分。
2007-05-09 astro-ph
Baryonic Dark Matter in Galaxies
宇宙核合成计算暗示宇宙中的许多重子必须是暗的。我们讨论的可能性,这些黑暗的重子中的一些可能存在于磁盘或星系晕。如果它们是致密天体的形式,那么它们将是天然的第三星族候选者,在这种情况下,它们很可能是第一代前星系或原星系第三星族恒星的残余。各种候选人已被提出这样的遗迹-棕矮星,红矮星,白矮星,中子星或黑洞-我们审查的许多类型的观测(包括微透镜搜索),可用于限制或排除它们。
2000-08-01 astro-ph
Properties of a Chemically Enriched Lya Absorption System at z=0.167 and Implications for the Total Baryons in Extended Gaseous Envelopes Around Galaxies
我们详细分析了部分莱曼极限系统(N(HI)~ 10^{16} cm^{-2})在低红移(z=0.167朝向PKS 0405 -1219)的化学丰度、电离态和起源。我们还提出了一个简单的光电离模型的Lya吸收星系周围的扩展气体包层的总重子的第一次估计。我们发现扩展的气体包层可以解释大爆炸核合成模型预测的5- 20%的重子。
2001-08-03 astro-ph
Distribution of baryonic and non-baryonic matter in clusters of galaxies
本文分析了11个邻近星系团(0.03<z<0.09)的重子和非重子物质分布,温度在4.4 ~ 9.4keV之间。这些星系团已被详细研究,使用X射线数据和全球的物理性质已被确定。这些数量之间的相关性进行了分析,并与遥远的集群的结果进行了比较。我们发现了一个有趣的相对气体的程度(表示为在不同半径的气体质量分数的比率)和总的集群质量之间的依赖关系。相对于暗物质的范围,气体的范围在质量较小的星系团中往往更大。这种依赖性可能会给我们一些关于星系团中非引力过程的提示。
2001-06-12 astro-ph
Simulations of galactic disks including a dark baryonic component
$Λ$ CDM数值模拟预测,“失踪重子”驻留在过密宇宙细丝中的温热气相中。然而,现在有几个理论和观测论据支持这样一个事实,即星系盘可能比通常认为的更大,包含了相当一部分“失踪的重子”。此后,我们提出了新的N体模拟星系盘,其中的气体含量已乘以5倍。盘的稳定性是通过假设ISM是由两个部分耦合的阶段,一个温暖的阶段,对应于所观察到的CO和HI气体和一个冷的碰撞相对应于看不见的重子。
2008-01-08 astro-ph
Einstein Observatory evidence for the widespread baryon overdensity in clusters of galaxies,
本文分析了用\EINOBS观测到的19个中等距离的明亮星系团的X射线表面亮度剖面。我们的目标是确定半径在1和$3\Mpc$之间的星系团气体质量,并确认目前从标准原始核合成预期的宇宙平均重子分数的计算与气体中的星系团质量分数之间的明显冲突,如果$Ω_0=1$。我们的分析表明,星系团中的重子超密度比S.~ White \& Frenk最初强调了这个问题。在我们的分析和一些宇宙学的影响,我们的结果所涉及的不确定性进行了简要的讨论。对于一个13个星系团的精细样本,我们发现气体的重子分数在$1\Mpc$中介于10%和22%之间。
1995-02-22 astro-ph
Virial masses and the baryon fraction in galaxies
我们已经测量了弱透镜信号作为一个“孤立”星系样本的restframe光度的函数。这些结果是基于红色序列星系团巡天的四波段测光,使我们能够确定大量星系的光度红移。我们选取了一个光度红移为0.2<z<0.4的安全透镜样品,研究了维里质量与重子含量之间的关系。此外,我们还讨论了已发表的宇宙剪切研究的衍生光度红移分布的影响。维里质量是从对所观察到的透镜效应信号的拟合导出的。对于基准光度为10^10 h^-2 L_Bsun的星系,我们得到质量M_vir=9.9^{+1.5}_{-1.3} \times 10^11 h^-1 M_sun。维里质量作为光度的函数符合幂律~ L ^[1.5],这里考虑的三种滤子具有相似的斜率。这些发现与斯隆数字巡天和星系形成的半解析模型的结果非常一致。我们通过比较维里质光比和预测的恒星质光比来测量恒星中的质量分数和星系中的重子分数。我们发现,恒星形成是低效的转换重子成恒星,与晚型星系转换~33%和早期型星系转换只有~14%的重子成恒星。我们的研究结果意味着,早期型星系的祖先必须有低的恒星质量分数,暗示着高的形成红移。
2005-10-04 astro-ph
The missing metals problem: II. How many metals are in z ~ 2.2 galaxies?
在“金属缺失问题”的背景下,紫外选择z=2.2的“BX”星系和z=2.5的“遥远红星系”(DRG)的贡献以前没有讨论过。在这里,我们表明:(i)DRG对金属收支的贡献很小(~ 5%);(ii)BX星系对金属收支的贡献高达18%;以及(iii)K亮子样本BX样品的($K<20$)(大致相当于“BzK”选定的样本)约占这18%的一半,这是由于它们的恒星质量更大,金属丰度更高,这意味着z>2的稀有K亮星系是预算中金属的主要来源。我们在本系列的第一篇论文中表明,亮度超过3 mJy的亚毫米星系(SMG)对金属预算的贡献约为5%(上限<9%)。将SMG和阻尼Ly-alpha吸收体的贡献添加到UV选择星系的贡献中,意味着至少30%的金属(在星系中)已经在z=2处被占。因此,宇宙金属的密度约为1.3 \times 10^6 \rhosun。这是一个下限,因为光度函数的暗端星系不包括在内。对金属在本星系中的分布与光度的函数关系的估计表明,光度小于L^{ \star }$的星系贡献了大约一半的金属总质量。如果z ~ 2处星系中的金属分布相似,那么光靠微弱的星系无法解决“金属缺失”问题。z ~ 2处的星系数量仅占预测金属总量的50%左右。
2006-01-09 astro-ph
The Baryonic Fraction in Groups of Galaxies from X-Ray Measurements
本文评述了最近用\sl ROSAT \/} X射线对三个星系群中的热星系际气体的探测结果,并重新计算了这些星系群中的重子分数。我们表明,重子分数,假设流体静力平衡,应取决于,也许敏感地,在半径的X射线被检测到,和气体的温度分布。我们发现NGC 2300群的重子分数至少为20%,比Mulchaey $25'$(1993)的原始分析高出5倍以上,也比大爆炸核合成得到的结果高得多,但与其他两个群以及富星系团相似。有了这个重子分数,如果$Ωh_{50}^2 = 0.3$的话,群将是宇宙中重子分布的合理示踪剂。重子分数随半径的增加而增加,这与所有三组的X射线数据一致。然而,对NGC 2300群的详细分析表明,重子分数对半径的依赖性并没有很好地受到数据的约束,部分原因是估计背景的不确定性。
1993-12-08 astro-ph
Simulation of Soft X-ray Emission Lines from the Missing Baryons
在冷暗物质宇宙的流体动力学模拟中,我们研究了来自温热星系际介质(WHIM)的软X射线发射(0.1 - 1 keV)。我们的主要目标是研究如何结合成像和光谱学来探索这种发射,并激励未来的X射线任务。我们首先提出了高分辨率图像的X射线发射在几个能量带,其中来自不同的离子种类的发射占主导地位。我们选取了三个不同的区域来研究来自温暖炽热IGM的X射线的高分辨率光谱:(a)星系群;(b)灯丝和(c)欠亮区域。通过考虑活动星系核的背景X射线辐射和银河系的前景辐射,我们计算了选定区域的复合X射线谱。我们简要地调查角集群的软X射线发射,发现一个强信号。最有趣的是,高光谱分辨率和角度信息的结合使我们能够在3维中映射WHIM的发射。我们交叉相关的星系在模拟中的位置与此红移图的发射和检测存在的六种不同的离子物种(Ne IX,Fe XVII,O VII,O VIII,N VII,C VI)的大尺度结构跟踪的星系。最后,我们将展示如何用未来的X射线卫星探测和研究这种发射,特别注意拟议的任务,失踪重子探测器,或MBE。我们提出了模拟观测的WHIM气体分子束外延。
2005-02-15 astro-ph
The Baryon Content of Groups and Clusters of Galaxies
我们已经分析了33个星系群和星系团的样本的性质,并检查重子含量,以检查温度下降到1千电子伏的十年趋势。我们通过气体-恒星质量比研究了星系和ICM对星系团中重子的相对贡献,发现典型的恒星对重子质量的贡献在5%到20%之间。这个比例被发现是大致独立的温度。因此,我们不能证实气体与恒星质量比随温度升高而增加的趋势。我们还用密度衬度确定了重子分数的分布。维里质量估计从两个不同的质量估计:一个基于等温流体静力学方程(IHE),另一个基于标度律模型(SLM)。比较两种方法,我们发现SLM导致更少的分散重子分数在所有的密度对比度和导出的平均绝对值显着低于IHE的平均值。我们表明,这不是由于气体密度分布的外斜率$β$的不确定性,而是表明IHE群众不太可靠。检查的重子分数轮廓的形状,我们发现从SLM估计的集群重子分数遵循标度律。此外,我们没有发现任何强有力的证据,增加重子(气体)分数随温度的变化,我们也没有发现斜率$β$随温度的增加。$f_{b}$和$M_{gas}/M_{*}$随温度的变化没有明显的趋势,这与重子分数分布的相似性是一致的,并表明非引力过程,如星系反馈,在维里尺度上加热星系团内气体并不起主导作用。
2000-07-14 astro-ph
The mass missing problem in clusters: dark matter or modified dynamics?
被广泛接受的暗物质假说为缺少质量的问题(星系、星系团、结构形成中的引力坍缩.)提供了一个诱人的解决方案。然而,暗物质本身的物理性质仍然是未知的。另一种说法是,暗物质的明显动力学证据是由于牛顿引力定律的修正。在这里,我们重温修正牛顿动力学(MOND)理论在星系团的规模。利用流体动力学模拟,我们导出量,如ICM的密度和温度。我们将这些MOND模拟预测与观测到的高质量X射线密度和温度分布进行了比较,其维里半径为~0.5。如果密度分布似乎符合可接受的一致性,则模拟温度显示出随半径的恒定增加,而观察到的分布显示出平坦至温和降低的形状,低至约0.5 Rvirial。我们还计算了用XMM-牛顿观测到的8个X射线团簇的动力学MOND质量。如果MOND质量有助于将与重子质量的差异降低约20%,那么星系团中仍有约80%的质量无法被重子所解释。为了解决这个问题并使MOND与星系团观测相一致,我们研究了添加暗重子分量的可能性。我们假设一个大质量中微子的组成部分,以填补所观察到的MOND动力学质量和重子质量之间的剩余差异。这使我们得出了中微子质量的一个绑定的观测下限,mnu> 1.06 eV。
2006-07-07 astro-ph
A new measurement of the baryonic fraction using the sparse NGC 3258 group of galaxies
ASCA卫星以良好的光谱和空间分辨率对稀疏的NGC 3258星系群进行了新的X射线观测,结果显示,这一星系群的引力势足够深,足以阻止系统的大量质量转移。当h_{50} =1时,240 kpc内的重子分数为0.065 + 0.051/-0.020,其中h_{50} =H_0/50 km/s/Mpc,这与标准大爆炸核合成对Omega_0=1和h_{50} =1的宇宙所预言的普适值0.05 +/-0.01非常一致。由于NGC 3258群的深势确保了所有原始的群内气体都被保留下来,因此NGC 3258群的重子分数是普适值的指示。因此,排除临界宇宙的可能性似乎还为时过早。
1997-05-27 astro-ph
A Physical Model for Baryons in Clusters of Galaxies
星系团的X射线辐射是研究中高红移暗物质分布的最佳观测探针之一。由于负责发射的团内等离子体(ICP)的处置是至关重要的链接X射线性质的全球性的暗物质晕,我们提出了一个半解析方法的扩散重子。这包括以下块:蒙特卡罗合并的历史来描述动态的暗物质晕;的ICP的中心流体静力学配置;条件的冲击,或密切绝热压缩在边界处与外部气体,预热恒星能量反馈。从我们的模型中,我们预测了$L-T$相关性,与形状和散射数据一致。
1998-04-03 astro-ph
Baryonic Dark Matter
讨论了支持星系和星系团中大部分暗物质是重子物质这一观点的理由。此外,有人认为,星系晕中的大部分暗物质应该是以MACHO和冷分子云的形式存在。
1997-08-24 astro-ph
Baryonic dark matter
讨论了支持星系和星系团中的大部分暗物质是重子物质这一观点的理由。此外,我们认为星系晕中的大部分暗物质应该是以MACHO和冷分子云的形式存在。
1996-10-04 astro-ph
Insight into the baryon-gravity relation in galaxies
对旋涡星系的观测有力地支持了在任意半径的暗物质的引力和所包围的重子质量之间的一对一的解析关系。令人困惑的是,重子设法以如此精确的方式解决了暗物质引力势,没有留下在和谐宇宙中的星系历史中所期望的合并事件和“胃物理”反馈的“混乱”指纹。这种引力与重子质量的相关性可以从几个非标准的角度来解释,特别是作为一种被称为TeVeS的引力修正,其中不需要银河系的暗物质。在这个理论中,重子-引力关系被修正的牛顿动力学(MOND)的类介电函数μ捕获,控制着从强引力区的1/r^2吸引力到弱引力区的1/r吸引力的转变。在这里,我们详细研究这个μ函数。我们调查的观测约束,它从拟合星系旋转曲线,揭示恒星的质量与光比和μ函数之间的简并性,以及从强到弱的重力制度的过渡的尖锐性的重要性。我们还数值处理的非球形重子几何的非线性TeVeS的框架中的影响,并详尽地研究如何与该理论的自由函数的μ函数连接。在这方面,我们展示了重新规范化的引力常量的微妙影响和广泛的影响。最后,我们提出了一个准静态星系和演化的宇宙之间的TeVeS的自由函数的不连续性的过渡,不可避免地导致返回到1/r^2吸引力在非常低的加速度在孤立的星系。
2007-02-09 astro-ph
Baryon Dynamics, Dark Matter Substructure, and Galaxies
通过比较相同初始条件下的无碰撞宇宙学N体模拟(DM)和SPH模拟,研究了暗物质背景下无碰撞动力学产生的暗物质晕与耗散气体动力学产生的星系之间的对应关系.当SPH模拟中的星系成为较大星系群中的卫星星系时,它们保留了局部的暗物质浓度(SPH subhalos),其质量通常是重子质量的五倍。SPH模拟的更大质量的subhalo在DM模拟中具有类似质量和位置的相应subhalo;在较低质量下,有相当好的对应关系,但一些DM subhalo处于不同的空间位置,一些遭受潮汐剥离或中断。晕占领统计DM subhalos -的平均数subhalos,对,和三倍作为主机晕质量的函数-是非常相似的SPH subhalos和SPH星系。耗散重子分量的重力放大了SPH模拟中的暗晕密度对比,使它们更能抵抗潮汐破裂。相对于SPH星系和SPH subhalos,DM subhalo人口耗尽的最大质量的晕的dennial地区。DM次晕和SPH星系群之间的晕占据统计的良好一致性导致它们的两点关联函数和高阶矩在大尺度上的良好一致性。在R<1 Mpc/h时,密集区DM晕的消耗抑制了它们的聚集。在这些模拟中,暗物质和重子之间的“对话”大多是单向的,暗物质动力学告诉星系在哪里形成以及如何聚集,但重子的“顶嘴”通过增强亚结构在致密环境中的生存来影响小尺度聚集。
2006-04-18 astro-ph
Constraints on the Inner Mass Profiles of Lensing Galaxies from Missing Odd Images
大多数引力透镜系统由两个或四个可观测的图像组成。由于没有可探测到的奇异图像,我们可以对透镜星系内部质量分布的幂律斜率设定一个下限。使用六个双像射电透镜系统的样本,并假设质量分布内部几kpc的奇异幂律面密度(Sigma正比于r^{-beta}),我们发现数据与剖面斜率β < 0.80一致的概率小于10%。此外,单个质量建模得出B 0739 +366的β> 0.85,B1030+074的β> 0.91。将中心黑洞建模为额外的点质量,将这些系统中的约束分别改变为β> 0.84和β> 0.83。因此,透镜星系的内部质量分布并不比等温的浅多少。
2001-03-07 astro-ph
Hot Baryons in Supercluster Filaments
局域宇宙中的大多数重子都是“失踪”的,因为它们不在星系中,也不在先前探测到的气相中。这些缺失的重子被预测处于一个中等温度的阶段,温度在10^5-10^7 K之间,主要以巨大的宇宙细丝的形式连接着密度更大的维里化星系团和星系群。模型表明,最高的覆盖率,这样的细丝发生在超星系团。为了确定是否存在这样的细丝,我们已经开始了一个项目,以寻找紫外线吸收对活动星系核投影背后可能的超星系团细丝。使用来自HST和FUSE档案的数据以及新的观测结果,我们在8个样本中的7个超星系团视线中检测到了约1300 km/s的紫外线吸收。偶然产生这种探测的可能性小于10^-4。
2004-07-22 astro-ph
The baryonic mass-velocity relation; clues to feedback processes during structure formation and the cosmic baryon inventory
我们发现,从矮星系到富星系团的尺度上都可以建立重子质量与维里速度之间的全局关系。如果考虑到晕结构的细节和冷却气体引起的晕绝热收缩,这个关系的斜率接近于暗物质晕在标准的等级宇宙演化中形成并捕获一个普适重子分数时的预期斜率。低质量晕($V_{vir} < 50$ km/s)中重子的散射和缺乏与预期的由于宇宙紫外背景在高红移下的光蒸发对气体吸积的抑制是一致的。这些数据是不一致的,从强大的超新星风的气体去除显着,除非从他们的气体运动学测量的星系的速度显着低于真正的晕速度与$V_{vir} < 100$公里/秒的对象。因此,像$Λ$ CDM这样的模型,由于晕的质量函数很陡,可能很难再现这里提出的重子质量-速度关系,同时再现星系的平坦光度/HI函数。银河系拥有宇宙中大约10%的重子,这接近于在这些尺度上的分级模型中预期的坍缩质量分数,这表明星系形成的效率很高。大多数重子预计将均匀分布在低密度环境中的弥漫星系际气体和星系群内的星系内介质之间。
2003-09-17 astro-ph