Probing the Dark Sector using the Fornax Satellite
本研究通过对类似天炉座的银河系卫星星系开展N体模拟，探究暗区专属长程力引发的弱等效原理破坏的观测特征，约束了暗物质间第五种力的振幅范围。
2025-09-01 astro-ph.CO
Kinematics of Milky Way Satellites in a Lambda Cold Dark Matter Universe
我们调查的subhalos的Lambda CDM星系晕是否有潜力与银河系卫星，特别是那些高质量的光度和运动学数据：天炉座，狮子座I，雕刻家，六分仪，船底座的观测属性一致。我们比较了球形模型与各向同性速度色散张量的观测，圆形平均星计数，视线速度色散曲线和视线速度分布。我们确定内的六个高分辨率的暗物质晕的宝瓶座项目的球平均电位结果非常适合每个五个星系的subhalos。特别是，我们简单的一个积分模型再现了内部区域的观测结果，证明这些数据与Lambda-CDM的预期完全一致，并且不需要核心暗物质分布。对于五颗卫星中的四颗，拟合需要适度尖化的{ \it恒星}密度剖面。然而，狮子座I的恒星计数数据确实需要恒星计数的核心分布。目前的数据表明，这五颗卫星可能由Lambda CDM subhalos承载，最大圆周速度在10至30公里/秒之间。
2010-03-22 astro-ph.CO
Probing dark matter haloes of spiral galaxies at poorly explored distances using satellite kinematics
我们目前的结果，旨在研究的暗物质晕的分布非常大的半径在螺旋星系的试点项目。作为动力学探测，我们使用它们的自转曲线和卫星星系的运动布居。在这个试验阶段，我们观测到了7个光度M_R ~ -22（质量也大致相同）的晚型旋涡星系。我们调查这些星系的运动学，和他们的卫星的径向和角分布。利用VIMOS在VLT，我们进行了光谱调查，在7个14'× 14'领域的每一个晚型孤立的螺旋星系。我们获得了77颗候选卫星的径向速度和空间分布。除去这些闯入者后，我们只剩下61颗真正的卫星。结合主星系的自转曲线，卫星被用来探测主星系的引力势，并通过标准的质量模型技术推导出暗物质晕的性质。我们发现（a）发光螺旋的暗物质晕（M_R ~ -22）的维里半径约为400 kpc，维里质量为3.5 × 10^12 Msun;（b）主星周围卫星的径向速度和角分布是各向同性的;以及（c）由此产生的质量分布与螺旋光学区的质量分布非常一致，并由螺旋的普遍旋转曲线外推到大半径。该项目试验阶段取得的成果已经很有意义，但仅限于少量统计数据。整个项目涉及一个数量级以上的目标，将很可能为我们提供一个明确的图片周围的暗物质分布螺旋出他们的维里半径和超越。
2011-06-25 astro-ph.CO
Joint Constraints on Fuzzy and Warm Dark Matter from Satellite Populations of the Milky Way and Andromeda
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Science Center for Chinese Space Station Survey Telescope, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台中国空间站巡天望远镜科学中心）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
通过联合分析银河系和仙女座的卫星群，研究模糊暗物质和热 relic 温暖暗物质的约束，并得出其质量下限。
2026-02-20 astro-ph.CO
Physical properties underlying observed kinematics of satellite galaxies
我们研究的运动学卫星周围孤立的星系从斯隆数字巡天（SDSS）光谱目录中选择。使用相空间密度的模型先前测量的晕LCDM暗物质宇宙学模拟，我们确定的晕质量分布和轨道各向异性的卫星作为一个函数的颜色为基础的形态类型和恒星质量的中央宿主星系的属性。我们对晕质量和暗物质浓度参数以及卫星数密度分布进行了约束。我们得到的银河系暗物质晕的浓度-质量关系是一致的标准LCDM宇宙学模型的预测。在给定的晕或恒星质量下，红色星系比蓝色星系有更集中的晕。当11.25<log M_star<11.5时，在几个有效半径内的暗物质的比例最小。卫星的数量密度分布似乎比暗物质的要浅，其尺度半径通常比暗物质大60%。围绕红色主机的轨道各向异性表现出轻微的过量的径向运动，在宇宙学模拟中发现的典型的各向异性配置文件，而蓝色星系被发现是一致的各向同性的速度分布。我们的新的限制星系的晕质量提供分析近似的晕恒星质量关系的红色和蓝色星系。
2013-01-04 astro-ph.CO
Constraints on the Dark Matter Particle Mass from the Number of Milky Way Satellites
我们已经进行了N体模拟银河系大小的晕在冷和暖暗物质宇宙学的增长。在我们模拟的银河系中，暗物质卫星的数量随着暗物质粒子质量的减少而减少。假设暗物质卫星的数量超过或等于银河系观测卫星的数量，我们推导出暗物质粒子质量的下限。在95%的置信度下，我们发现由Dodelson和Widrow机制产生的无菌中微子的ms> 13.3 keV，Shi和Fuller机制的ms> 8.9 keV，Higgs衰变机制的ms> 3.0 keV，热暗物质粒子的m_{WDM} > 2.3 keV。最近发现的许多新的暗物质占主导地位的卫星的银河系在斯隆数字巡天，使我们能够设置较低的限制，从莱曼α森林建模和X射线观测的未解决的宇宙X射线背景和暗物质晕从矮星系到集群规模的互补方法的约束。未来的调查，如LSST，DES，PanSTARRS和SkyMapper有可能发现更多的卫星，并进一步改善对暗物质粒子质量的限制。
2011-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Generalized dark matter model with the Euclid satellite
宇宙学中的和谐模型$Λ$ CDM能够以很高的精度拟合主要的宇宙学观测。然而，在这个框架内，大约95%的宇宙能量仍然未知。在这项工作中，我们专注于暗物质组件，我们调查的广义暗物质（GDM）模型，它允许非压力少的暗物质和非零的声速和粘度。我们首先关注当前的观测，表明GDM可以缓解宇宙微波背景和弱透镜观测之间的紧张关系。然后，我们调查的光度欧几里德调查（光度星系集群，弱透镜，和它们的互相关）的能力，以约束的性质暗物质。我们的结论是，欧几里得将为我们提供非常好的约束GDM，使我们能够更好地了解这种流体的性质，但显然需要一个非线性配方适应GDM，以纠正非线性，并得到可靠的结果下降到小尺度。
2018-05-16 astro-ph.CO
Low-mass suppression of the satellite luminosity function due to the supersonic baryon--cold-dark-matter relative velocity
我们研究了超音速重子-CDM流对银河系等星系周围发光的低质量卫星星系丰度的影响。CDM流最近被证明对10 <~ z <~ 1000暗时代的结构形成有很大的影响。由于超音速重子-CDM流显著地抑制了形成的晕的数量和在z >~ 10时质量为10^6 < M_{halo} / M_solar < 10^8的晕上吸积的重子数量，因此对再电离前的恒星光度函数产生了很大的影响。由于这些质量的晕被认为在再电离后由于紫外线背景的光加热效应而很少有恒星形成，这种效应一直持续到今天。我们计算出，今天拥有明亮卫星星系的低质量10^6 < M_{halo} / M_solar < 10^8晕的数量通常被抑制了50%，在初始超音速较高的区域，其值高达90%。我们发现，这种以前被忽略的宇宙学效应解决了银河系中观测到的和预测的低质量卫星数量之间的大部分紧张关系，从而避免了在再电离之前需要任何其他质量依赖的恒星形成抑制。
2012-05-09 astro-ph.CO
Dark influences: imprints of dark satellites on dwarf galaxies
在当前的$Λ$ CDM宇宙学模型的背景下，小的暗物质晕是丰富的，矮星系的卫星预计将主要是黑暗的。由于低质量星系具有较小的重子分数，与这些卫星的相互作用可能会留下特别引人注目的印记。我们揭示了这些暗卫星中最大的影响盘状矮星系和可能的动力学和形态的转变，从这些相互作用的结果。我们使用一套精心设置的，受控的孤立矮星系模拟。主矮星系在暗物质晕中只有一个恒星盘，而次矮星系则完全没有重子。我们改变盘质量，晕浓度，初始盘厚度和卫星轨道倾角。盘状矮星系被加热和破坏，由于轻微的合并事件，更极端的卫星盘质量比高，形态和运动学显着改变。此外，对于不太集中的晕，轻微的合并可以完全摧毁盘，留下一个低光度的类球状星系。我们的结论是，矮星系是非常容易受到干扰的暗星系，即使是一个轻微的合并事件可以显着破坏和改变的结构和运动学的矮星系。这一过程可能被看作是矮球状星系形成的一个新通道。
2014-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular Clusters and Dark Satellite Galaxies through the Stream Velocity
没有引力束缚的暗物质的纯重子球状星团的形成仍然是一个理论上的挑战。我们表明，只要重子和暗物质之间存在相对流速，这些物体就可能自然形成。流的速度导致重子和暗物质扰动的线性模式之间的相移，当它们坍缩时，这转化为两个分量之间的空间偏移。对于2sigma（3sigma）密度涨落，质量在1 e5 - 2.5e6 Msun（1 e5 - 4 e6 Msun）范围内的重子团块坍缩在它们对应的暗物质晕的维里半径之外。这些天体可以作为长寿命的无暗物质天体而存在，并可能成为球状星团。此外，它们的暗物质对应物被剥夺了气体，可能成为暗卫星星系。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark influences III. Structural characterization of minor mergers of dwarf galaxies with dark satellites
在目前的和谐宇宙学中，小晕被认为是完全黑暗的，并且在轻微的合并相互作用期间可以显著地扰动低质量星系。这些相互作用很可能有助于矮星系人口的多样性。在这个领域中的矮星系经常被观察到在结构，形态和运动学上有特殊性，以及没有明显原因的恒星形成的强烈爆发。我们的目标是描述矮星系与暗卫星的微小合并的特征，以帮助它们的观测识别。我们探索和量化的各种结构，形态和运动学指标合并矮星系及其残余物使用一套流体动力学模拟。与暗卫星合并的最敏感指标是气体和恒星分布的大不对称性，增强的中心表面亮度和星爆，以及冷气体和恒星成分之间的速度偏移和错位。一般而言，合并系统涵盖最常用指标的各种值，而孤立对象往往具有更有限的值。有趣的是，我们在模拟中发现，恒星形成的显著偏心爆发可以精确定位暗卫星的位置。具有这种特点的观测系统也许是最有希望揭示迄今失踪卫星的存在的系统。
2016-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark sector domain walls could explain the observed planes of satellites
众所周知，在$Λ$ CDM范式下，很难解释银河系和其他邻近星系周围观测到的“卫星平面”。在这里，我们提出了一个替代的解决方案：畴壁理论中出现的破缺标量场耦合到物质。由于物质耦合，卫星星系在穿过畴壁时会受到第五种力的作用，导致卫星星系的轨道被限制在畴壁平面内。我们证明了这种效果，使用简单的模拟玩具模型，包括点状卫星和无限域墙，并探讨各种平面度指标在检测这种效果的功效。我们相信这是第一个潜在的“新物理学”的解释所观察到的飞机的卫星，不做了暗物质。
2022-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter Constraints from a Unified Analysis of Strong Gravitational Lenses and Milky Way Satellite Galaxies
小尺度宇宙学结构探测器的联合分析是相对未开发的，并承诺使用异质数据推进微物理暗物质特性的测量。在这里，我们提出了一个多维分析的暗物质子结构使用强引力透镜和银河系（MW）卫星星系人口，占模型预测的退化和使用协方差的约束力，这些个人的探测器的第一次。我们同时推断的投影subhalo数密度和半模质量描述的热遗迹温暖的暗物质（WDM），$M_{\mathrm{hm}}$的subhalo质量函数的抑制，使用半解析模型$\mathrm{\texttt{Galacticus}}$连接从MW卫星观测推断的subhalo人口强透镜主机晕质量和红移制度。在该参数空间中组合MW卫星和强透镜后验，在$95\%$置信度下产生$M_{\mathrm{hm}}<10^{7.0}\ M_{\mathrm{\odot}}$（WDM粒子质量$m_{\mathrm{WDM}}>9.7\ \mathrm{keV}$），并且以20：1的边际似然比不利于$M_{\mathrm{hm}}=10^{7.4}\ M_{\mathrm{\odot}}$（$m_{\mathrm{WDM}}=7.4\ \mathrm{keV}$），从而改善了由$\sim 30\%$独立地通过两种方法设置的对$m_{\mathrm{WDM}}$的限制。这些结果被边缘化的视线贡献的强透镜信号，MW主机晕的质量，和由于重子的subhalo中断的效率和强大的破…
2021-08-09 astro-ph.CO
Dark satellites and the morphology of dwarf galaxies
LambdaCDM宇宙学模型最强有力的预测之一是围绕所有类型星系运行的暗卫星的存在。在这里，我们专注于这样的卫星对盘状矮星系的动力学效应，并证明这些遭遇可以是戏剧性的。虽然M_sat > M_d的合并并不常见，但由于较低的重子含量，它们在矮尺度上比L_*-星系更频繁地发生。作为一个例子，我们提出了一个数值模拟的20%（维里）的质量比合并之间的暗卫星和一个盘状矮星（类似于天炉座矮星系的光度），这表明合并残留物有一个球状形态。我们的结论是，暗卫星的扰动提供了一个合理的路径形成的dSph系统，也可能引发恒星爆发在富含气体的矮星系。因此，从盘状到通常是无定形的、不规则的或球状的矮星形态的转变，可能是迄今无法观测到的暗卫星动态加热的自然结果。
2012-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using the Milky Way satellites to study interactions between cold dark matter and radiation
冷暗物质（CDM）模型在小尺度上面临着持续的挑战。特别是，从表面上看，该模型大大高估了银河系周围卫星星系的数量。解决这一问题的努力仍然存在争议，甚至导致一些国家完全放弃清洁发展机制。然而，当前的模拟受到暗物质仅感受到重力的假设的限制。在这里，我们表明，包括CDM和辐射（光子或中微子）之间的相互作用，导致卫星星系的数量急剧减少，减轻银河系卫星的问题，并表明物理引力以外的可能是必不可少的小尺度上的结构形成的准确预测。这里介绍的方法给出了暗物质相互作用的限制，显着改善了那些从宇宙微波背景。
2014-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Mismatch and Misalignment: Dark Haloes and Satellites of Disc Galaxies
（摘要）我们在GIMIC模拟套件中研究了与晚型星系相关的卫星星系的相空间分布。GIMIC由千禧年模拟中的5个宇宙学代表性区域的重新模拟组成，这些区域具有更高的分辨率并包含重子物理。虽然星系盘与暗物质晕的内部区域（r ~ 0.1r_200）在形状和角动量上都很好地对齐，但在更大的半径（r ~ r_200）处可能会有实质性的错位。在约30%的样本中观察到> 45度的未对准。我们发现，卫星人口与外部暗物质晕的形状（和角动量）一致。然而，由于圆盘和暗物质晕之间的不匹配，与星系的对齐是微弱的。大约有20%的卫星系统在r_200内有10个明亮的星系，相对于星系表现出极空间排列-一种让人想起银河系经典卫星的取向。我们发现，一小部分（~10%）的卫星系统的旋转支持，我们归因于组infall的证据。相对于暗物质晕的旋转（在较小程度上与圆盘的角动量有关），存在着偏向于在椭圆轨道上的卫星的倾向。这种对共同旋转的偏好在晕的内部区域更强，那里是相对早期吸积的最大质量卫星所在的地方。我们属性的卫星在z=0的各向异性的空间分布和角动量偏置的方向吸积沿长轴的暗物质晕。与暗物质质量相比，卫星星系的吸积时间相对较晚，经历的相混合和弛豫较少--它们的吸积历史记忆可以保持完整到z=0。
2011-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Addressing $γ$-ray emissions from dark matter annihilations in 45 milky way satellite galaxies and in extragalactic sources with particle dark matter models
银河系中矮卫星星系的质量与光度之比表明，这些矮星系可能含有大量的暗物质。在致密区域的暗物质，例如在这些矮星系的中心内或附近，可能会经历自我湮灭的过程，并产生$γ$ -射线作为最终产物。卫星携带的$γ$射线望远镜，如费米-LAT报告了从银河系大约45个矮椭球（dSphs）中探测到的$γ$射线。在这项工作中，我们认为粒子暗物质模型在文献中描述，并研究其现象后，我们计算$γ$ -射线通量的自湮灭的暗物质在这些模型的框架内的情况下，这45 dSphs。然后，我们将计算结果与费米-LAT和暗能量调查（DES）报告的45 dSphs中每一个的$γ$射线通量的观测上限进行比较。采用不同的暗物质密度剖面计算了通量。然后，我们扩展了类似的分析费米-LAT的连续$γ$射线通量来自河外源的观测上限。
2021-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter halo properties of the Galactic dwarf satellites: implication for chemo-dynamical evolution of the satellites and a challenge to $Λ$CDM
本研究利用非球形质量模型分析银河系矮卫星系运动学数据，发现部分星系暗物质晕呈尖峰分布，且部分卫星系暗物质密度显著低于模拟子晕，对 $Λ$CDM 模型提出挑战。
2023-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Satellite abundances around bright isolated galaxies II: radial distribution and environmental effects
我们使用SDSS/DR 8星系样本来研究孤立主星周围卫星星系的径向分布，并与基于Millennium和Millennium-II模拟的半解析星系形成模型进行比较。SDSS卫星在高质量和低质量的原色周围表现不同：那些带有$M_*>10^{11}M_\odot$的轨道物体大多是红色的，并且不像推断的暗物质晕那样集中在它们的宿主上，这种效果在少数蓝色卫星上非常明显。另一方面，质量较小的主星具有更陡峭的卫星轮廓，与预期的暗物质分布相当吻合，并且由蓝色卫星主导，即使在预期强烈环境影响的内部区域也是如此。事实上，这种效应似乎仅对含有$M_* > 10^{11}M_\odot$的原色才很强。目前的半解析模拟无法再现这种行为，因为卫星剖面总是与暗物质的剖面平行，所有质量的原色卫星群都以红色为主。与SDSS的分歧表明，环境影响在模型中过于有效。修改环境和恒星形成过程的处理方法可以大大增加蓝色卫星的比例，但它们的径向分布仍然比观察到的要浅得多。似乎大多数低质量的原生卫星即使在它们的联合晕内轨道运行5 Gyr或更长时间后，也可以继续形成恒星。
2014-05-16 astro-ph.CO
Dark influences II: gas and star formation in minor mergers of dwarf galaxies with dark satellites
有人提出，合并引起恒星爆发，并导致重要的星系形态变化。到目前为止，大多数研究都集中在大型星系上，但矮星也可能经历这样的事件，因为在和谐宇宙学模型中，晕质量函数是无标度的。值得注意的是，由于它们的质量较低，它们的大部分相互作用将与暗卫星发生。在本文中，我们遵循丰富的气体盘状矮星系的演化，因为它们经历了一个小合并与暗卫星。我们的目标是描述这种相互作用对矮星的恒星形成，形态和运动学性质的影响。我们对矮星系进行了一套精心设置的流体动力学模拟，其中包括暗物质、气体和恒星与仅由暗物质组成的卫星合并。对于主机系统，我们不同的气体分数，磁盘的大小和厚度，晕质量和浓度，而我们探索不同的质量，浓度和轨道的卫星。我们发现，相互作用导致强烈的恒星爆发的短和长的持续时间在矮星。它们的恒星形成率增加了几倍到10倍或更多。他们是最强的系统与扩展的气体盘和高气体分数合并与高浓度的卫星在一个平面，径向轨道。与银河系质量星系的类似模拟相反，许多系统经历了强烈的形态变化，即使在存在大量气体的情况下也会变成球状。模拟的系统与大量不规则矮星系和蓝色致密矮星的观测特性相比非常好。这意味着与暗卫星的合并可能正在发生，但并不完全明显，因此可能在矮星系人口的多样性中发挥作用。
2015-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminous Satellites versus Dark Subhaloes: Clustering in the Milky Way
观测到的银河系卫星星系群为小尺度上的星系形成理论提供了一个独特的试验场。我们的新方法是调查已知的银河系卫星星系的集群和量化的数量的子结构内的分布使用两点关联函数统计在三个空间：配置空间，视线速度空间，和四维相空间。这些结果进行了比较的三套subhaloes在通过Lactea II冷暗物质模拟定义为代表发光的矮星。我们没有发现任何证据在一个显着性水平以上的2西格玛的子结构内的银河系卫星星系的分布在任何三个空间。在四维相空间中，在所有三个空间和更广泛的尺度范围内，“发光”的次晕集合比银河系卫星更强烈地聚集在一起。每个“发光”的subhalo集聚类的结果，其视线内的速度空间分布的子结构在大于3西格玛的意义，而银河系的卫星星系是随机分布在视线的速度空间。虽然我们的比较是只有一个冷暗物质模拟，银河系卫星星系和所有聚类方法的Via Lactea II subhalo集之间的不一致性表明冷暗物质理论和观测到的银河系卫星之间存在潜在的新的“小尺度”紧张关系。未来的工作将通过研究额外的模拟来获得观测到的银河系卫星和冷暗物质理论之间更可靠的比较。
2013-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits to dark matter properties from a combined analysis of MAGIC and Fermi-LAT observations of dwarf satellite galaxies
我们提出了第一个MAGIC/费米-LAT联合搜索的暗物质湮灭伽马射线信号的矮卫星星系。我们结合了158小时的观测Segue 1的MAGIC和6年的观测15矮卫星星系的费米-LAT。我们得到的限制湮灭截面的暗物质粒子质量之间的10 GeV和100 TeV -有史以来最广泛的质量范围内探索的连贯和全面的分析。我们的新的包容性分析方法是完全通用的，我们建议使用它来执行一个全球性的，灵敏度优化的暗物质搜索相结合的数据从现在和未来的伽马射线和中微子探测器。
2015-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark matter concentrations and a search for cores in Milky Way dwarf satellites
我们调查的质量分布在8个经典的银河系矮球状星系（MW dSphs）使用平衡金斯分析，我们比较我们的结果预测subhalos在无耗散ΛCDM模拟的质量分布。为了与预测的暗物质密度浓度相匹配，这些星系中的恒星必须具有相当显著的切向速度色散各向异性（β~-1.5）。对于各向同性速度色散（β=0）的极限情况，经典MW dSps主要倾向于生活在比ΛCDM预测更不集中的晕中。我们还调查是否dSphs更喜欢生活在晕的各向同性速度色散的限制与恒定密度的核心。有趣的是，即使在这个极限下，也不是所有的dSphs都喜欢大的恒定密度核心：雕刻者dSphs喜欢尖点，而船底座，Draco和Leo I更喜欢核心。其他四个dSphs没有显示出对尖点或核心轮廓的统计学显著偏好。最后，我们重新检查的假设，这八个MW dSphs的密度分布可以量化的一个共同的暗物质晕。
2012-03-19 astro-ph.CO
The diverse dark matter density at sub-kiloparsec scales in Milky Way satellites:implications for the nature of dark matter
银河系（MW）卫星居住在暗物质（DM）的subhalos与广泛的分布的圆形速度剖面。这种多样性随着超微弱卫星的加入而增强，这些卫星似乎具有非常高的DM密度，尽管具有很大的系统不确定性。我们认为，如果得到证实，这种大的MW卫星人口的多样性构成了一个严重的考验，DM性质的结构形成理论与可能的影响。对于冷暗物质模型，多样性可能是由MW盘和强超新星反馈引起的晕下潮汐破坏的综合效应的特征。对于功率谱中具有矮尺度截止的模型，多样性是矮尺度晕丰度较低的结果。这种多样性是最具挑战性的自相互作用暗物质（SIDM）模型的横截面$σ/m_χ\gtrsim1~$ cm $^2$ g $^{-1}$的subhalos有太低的密度来解释超微弱的星系。我们提出了一个新的解决方案来解释MW卫星的多样性的基础上重力热塌陷的SIDM晕。这种解决方案需要一个速度依赖的截面，预测双峰分布的尖形密集（崩溃）subhaloes符合超微弱的卫星，和核心的低密度subhaloes符合较亮的卫星。
2019-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dynamical Friction due to fuzzy dark matter on satellites described by axisymmetric logarithmic potentials
本研究针对超轻玻色子构成的模糊暗物质，模拟了非球对称卫星星系穿过其晕时的动力学摩擦，发现尾迹特征、阻力大小受卫星形状和运动方向影响显著，且相关时标接近哈勃时间。
2023-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Search for Unknown Dark Matter Satellites of the Milky Way
我们提出了一个搜索银河系暗物质（DM）卫星使用大面积望远镜（LAT）。基于Lambda-CDM宇宙学模型的N体模拟预测了大量尚未观测到的银河系DM卫星。这些卫星可能通过DM粒子的自湮灭产生伽马射线。一些DM卫星预计有硬伽马射线光谱，有限的角度范围，并缺乏其他波长的对应物。我们寻找具有这些特征的LAT源。我们发现没有候选DM卫星匹配这些标准在一年的LAT数据和解释这一结果的背景下，N体模拟。
2011-11-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A model of interacting dark fluids tested with supernovae and Baryon Acoustic Oscillations data
我们比较超新星和重子声学振荡的数据相互作用的暗物质和暗能量的宇宙学模型的预测。这个理论模型可以从Einstein-Cartan引力的有效场论导出，有两个标度指数$δ_G$和$δ_Λ$，与暗物质和暗能量之间的相互作用有关。我们对数据进行$χ^2$拟合，以将其与标准$Λ$ CDM模型进行比较和对比。然后，我们探索的参数范围内的模型，它给出了一个更好的$χ^2$比标准的宇宙学模型。所有这些结果导致严格的约束模型的标度指数。我们的结论是，这类模型，提供了一个体面的替代$Λ$ CDM模型。
2019-02-01 astro-ph.CO
Dark Matter in the Milky Way's Dwarf Spheroidal Satellites
银河系的矮球状卫星包括已知的最近、最小和最不明亮的星系。它们也表现出动力学质量和发光质量之间的最大差异。本文回顾了发展的经验约束的结构和运动学的dSph恒星星族，并讨论了这种现象如何转化为限制的数量和分布的暗物质内dSph。对宇宙学和暗物质的粒子性质的一些含义进行了讨论，并确定了未来研究的一些主题/问题。
2012-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The edge of galaxy formation III: The effects of warm dark matter on Milky Way satellites and field dwarfs
在本系列的第三篇论文中，我们研究了粒子质量为$m_\mathrm{WDM}=3\,\mathrm{keV}$的暖暗物质对宇宙中最小星系的影响。我们提出了一个样本的21个流体动力学宇宙学模拟的矮星系和20个模拟的卫星-宿主星系的相互作用，我们都在冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）的情况下进行。在WDM模拟中，我们观察到一个更高的临界质量的恒星形成的开始。在WDM中，结构生长被延迟，因此WDM晕的恒星星族比CDM晕平均年轻两个陀螺。然而，尽管这种延迟的恒星形成，CDM和WDM星系都能够再现观测到的速度色散，恒星质量，大小和金属丰度的标度关系在$z=0$。WDM卫星晕在银河系质量主机更容易受到潮汐剥离，由于其浓度较低，但他们的星系甚至可以生存更长的时间比CDM同行，如果他们生活在一个暗物质晕与陡峭的中央斜坡。与我们以前的CDM卫星研究一致，我们观察到WDM卫星的中央暗物质密度斜率由于剥离而变陡。CDM和WDM之间卫星星系平均恒星年龄的差异，可以在未来用于解开这两个模型。
2019-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Orbital Evolution of Satellite Galaxies in Self-Interacting Dark Matter Models
暗物质自身的相互作用可以在银河系周围的卫星星系的性质上留下独特的特征--就像通过它们对潮汐剥离、冲压压力和重力热坍缩的影响而形成的宿主。我们描绘了自相互作用的暗物质参数空间的区域-指定的相互作用截面和速度尺度-在这些影响中的每一个占主导地位，并显示如何相对质量损失取决于卫星的初始质量，密度分布和轨道。我们获得了新的，保守的约束，在这个参数空间使用银河系卫星星系有显着高的中心密度和小的近心距离。我们的结果自相互作用的暗物质模型，结合星系团的限制，有利于速度依赖的横截面，导致重力热核心崩溃的denatrium卫星，或小横截面更接近冷和无碰撞的暗物质。
2023-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Matching the mass function of Milky Way satellites in competing dark matter models
任何成功的暗物质模型都必须解释观测到的银河系（MW）卫星密度分布的多样性，从非常密集的超暗物质到大型的低密度卫星，如Crater~II，它们似乎比预期的宿主暗物质晕更大。我们考虑冷暗物质（CDM），温暖的暗物质（WDM，3.3keV热遗迹功率谱），和一个自相互作用的暗物质模型（SIDM），导致重力热塌缩在低质量的subhaloes。这些密度分布的预测是复杂的模拟分辨率的限制，在剥离的subhaloes的MW系统，因此，我们在这三个模型中使用$N$体模拟结合半解析晕剥离算法的卫星属性进行预测。我们发现，大多数CDM和WDM subhaloes的质量$>10^{8}$ $M_{\odot}$剥离后足够大，以适应大多数卫星，然而，所需的剥离量往往需要一个更强的潮汐场比可在subhalo的轨道。较低浓度的WDM subhaloes使该模型能够解释所需的卫星质量与更少的剥离比CDM是必要的，因此是一致的轨道较大的近心点。SIDM核心提供了最适合的大规模，低密度卫星的预测许多$>10^{9}$ $M_{\odot}$ subhaloes主机低密度卫星没有观察到的类似物为代价。我们的结论是，SIDM模型必须有一个非常高的速度依赖的横截面，以匹配所有的卫星，WDM提供了一个稍微更好的适合比CDM MW卫星质量函数。
2023-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Testing Lorentz invariance of dark matter with satellite galaxies
我们开发的框架测试洛伦兹不变性的暗物质部门使用银河动力学。本文考虑作用在主晕中卫星星系的暗物质分量上的洛伦兹破坏矢量场。我们介绍了一个数值模型的动力学卫星在星系晕和星系在一个丰富的集群，探索观测结果，这样的LV字段。卫星的轨道运动激发了一个随时间变化的LV力，它极大地影响了卫星的内部动力学。我们的分析指出了关键的观测签名，作为LV部队的探针。其中包括对卫星视线速度分散、质量分布和形状的修改。随着未来的数据和更详细的建模，这些签名可以被利用来约束一个新的区域的参数空间描述的LV在暗物质部门。
2017-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The number of tidal dwarf satellite galaxies in dependence of bulge index
我们发现，在SDSS的星系动物园2中具有相似光度的螺旋星系中，隆起指数（定义为较大的隆起/盘比）与Kaviraj等人（2012）目录中的潮汐矮星系数量之间存在显着的相关性（高达5 sigma）。在标准的冷或暖暗物质宇宙学模型中，卫星星系的数量与暗物质宿主晕的圆周速度相关。在没有冷或热暗物质的广义引力模型中，这种相关性不存在，因为由于缺乏暗物质引起的动力学摩擦，宿主星系无法捕获下落的矮星系。然而，在这样的模型中，膨胀质量和卫星星系的数量之间预计存在相关性，因为膨胀和潮汐矮卫星星系在宿主星系之间的相遇中形成。这并不是暗物质模型所预测的，在暗物质模型中，凸起质量和卫星的数量是先验不相关的，因为更高的凸起/盘比并不意味着更高的暗/亮比。因此，我们的相关性再现了没有暗物质的情况下的预测，而一个解释是不容易找到的先验预测的标准场景与暗物质。需要进一步的研究来探索标准理论的某些应用是否可以解释这种相关性。
2015-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Milky Way's total satellite population and constraining the mass of the warm dark matter particle
银河系（MW）卫星群是暖暗物质（WDM）模型的一个强有力的探测器，因为小的子结构的丰度对WDM粒子的性质非常敏感。然而，只有部分人口普查的MW的补充卫星星系存在，因为调查的MW的近距离环境是不完整的深度和天空覆盖。我们提出了一个新的贝叶斯分析，结合最近发现的暗能量调查（DES）与斯隆数字巡天（SDSS）中发现的卫星的样本估计卫星星系的总光度函数下降到$M_{\rm V}=0$。我们发现，应该有至少$124^{+40}_{-27}$（$68\%$ CL，统计误差）卫星的亮度或亮度比$M_{\rm V}=0$在300千秒差距的太阳，只有一个弱的依赖MW晕质量。当它上线时，大型综合巡天望远镜应该能探测到大约一半的人口。我们还表明，WDM模型推断相同数量的卫星在$Λ$ CDM，这将使我们能够排除那些模型，产生不充分的子结构是可行的。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Baryonic Solution to the Missing Satellites Problem
已经证明，包含重子物理可以改变低质量星系中心的暗物质密度，使中心暗物质的斜率比纯冷暗物质模拟中预测的更浅。这种暗物质轮廓的扁平化可以发生在银河系质量星系周围最明亮的暗晕中。Zolotov等人（2012）建议对只有暗物质的卫星的中心质量进行修正，以模拟（1）由于发光卫星中的超新星反馈而导致的暗物质尖点的平坦化，以及（2）由于重子盘的存在而增强的潮汐剥离。在本文中，我们应用这种校正的z=0 subhalo质量的高分辨率，暗物质-只有通过Lactea II（VL 2）模拟，并发现大量的subhalo的数量显着减少。在对VL 2晕采用恒星质量与晕质量的关系，并识别出（1）可能被剥离破坏的子晕和（2）可能被光加热抑制的恒星形成后，我们发现银河系质量星系周围的大质量发光卫星的数量与银河系或M31周围观测到的卫星数量一致。我们的结论是，重子过程有可能解决失踪的卫星问题。
2013-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dissipative Dark Matter and the Andromeda Plane of Satellites
我们表明，耗散暗物质可以潜在地解释大观测质量与光的比例的矮卫星星系，已被观察到在最近确定的平面结构仙女座周围，这被认为是由于在星系合并的潮汐力。然而，由普通圆盘产生的矮星系将是暗物质贫乏的，银道面内的暗物质不仅提供了暗物质的来源，而且由于暗物质的较低速度，它更容易被束缚。这个最初的N体研究表明，在重子盘中有一个薄的暗物质盘，当潮汐力拉出与暗盘的图姆雷不稳定性尺度相似的斑块时，可以产生高达O（30）的质光比。将需要一个完整的模拟来确认这一结果。
2014-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Evidence for Early Filamentary Accretion from the Andromeda Galaxy's Thin Plane of Satellites
最近的研究表明，围绕仙女座星系运行的矮卫星星系中有很大一部分惊人地排列在一个薄的、延伸的、运动学上连贯的平面结构中。这种结构的存在似乎挑战了当前冷暗物质结构形成的范式，该范式预测卫星在中心物体周围的分布更加均匀。我们表明，在基于冷暗物质模型的宇宙学无碰撞模拟中，有可能获得一个薄的、延伸的、旋转的卫星平面，类似于仙女座的卫星平面。我们新的高分辨率模拟显示了暗物质晕的形成时间和卫星平面厚度之间的相关性。我们的模拟有一个高发病率的卫星飞机薄，扩展，丰富的仙女座和一个非常连贯的运动学结构，当我们选择高浓度/早期形成的晕。通过跟踪卫星在平面上的形成，我们发现它们主要是沿着高红移的薄暗物质细丝吸积到主天体上的。我们的研究结果表明，存在一个薄的，扩展的，旋转平面的卫星是不是冷暗物质范式的挑战，但实际上支持这种范式的预测之一有关的存在细丝的暗物质周围的星系在高红移。
2015-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints on the Nature of Dark Matter from the Properties of Milky Way Satellites
暗物质的本质仍然是未知的，也是最基本的科学谜团之一。虽然标准冷暗物质模型（CDM）成功地描述了大尺度，但在银河系和亚银河系尺度上可能存在缺陷。正是在这些高度非线性的尺度上，暗物质粒子的性质受到了强烈的天体物理学约束。虽然莱曼- $α$森林的观测探测了轻度非线性区域的物质功率谱，但银河系的卫星星系提供了一个很好的实验室，可以在更小的尺度上测试潜在的宇宙学。在这里，我们提出的结果从一组高分辨率模拟银河系大小的暗物质晕在八个不同的宇宙学：CDM，温暖的暗物质（WDM）的粒子质量为2千电子伏和六个不同的冷加暖暗物质（C+WDM）模型，不同的分数，$f_{\rm wdm}$，和质量，$m_{\rm wdm}$，温暖的组件。我们使用了三种不同的观测测试基于银河系卫星观测：总卫星丰度，它们的径向分布和它们的质量分布。我们表明，同时满足所有三个约束的要求设置非常强的限制暗物质的性质。这表明了多维小尺度方法在排除大尺度观测仍然允许的模型方面的力量。
2013-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Post-Decadal White Paper: A Dual-Satellite Dark-Energy/Microlensing NASA-ESA Mission
科学、财政和政治因素的汇合意味着，发射两颗更简单、定义更窄的暗能量/微透镜卫星将比目前的EUCLID和WFIRST设计更快、更便宜、更好（也更安全）。这两颗卫星，一颗由欧空局领导，另一颗由美国航天局领导，将被明确设计为执行单一、双卫星暗能量/微透镜"任务“的互补功能。一种是纯光学宽视场相机，具有大格式和小像素，针对弱透镜进行了优化，由于其设计简单，欧空局可以在相对较短的时间内发射。第二个是由NASA发射的纯红外卫星，具有边缘采样或欠采样像素。由于预算限制，这将在几年后启动。这两个将在3个暗能量实验（弱透镜，重子振荡，超新星）和微透镜行星搜索中相互补充。签署的国际协议将保证美国宇航局稍后的发射，并在此基础上，美国和欧洲科学家平等地获得这两个数据集。
2010-09-30 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Evolution of dwarf spheroidal satellites in the common surface-density dark halos
我们研究了本星系群中与矮卫星星系有关的暗物质晕的生长历史以及由此产生的重子分量的演化。我们的模型是基于最近提出的一个性质，即在最大圆速度V_max下，半径内的暗晕的平均面密度在V_max的大范围内是普适的。20 Msun/pc ^2的表面密度很好地解释了银河系和仙女座星系中的矮卫星，我们发现，在这种常见的表面密度尺度下，暗晕的演化特征是，在z_TT >~ 6或V_max <~ 22 km/s的早期，由其宿主晕的潮汐截断的红移z_TT组装的晕质量迅速增加。在较低的z_TT或较大的V_max下，晕的这种质量增长是缓慢的。考虑到暗晕演化过程中的重子含量，在电离背景辐射的影响下，我们发现矮卫星大致可分为两类：Vmax <~ 22 km/s的矮卫星成星效率高，Vmax较大的矮卫星成星效率低。这个半解析模型与星系形成的高分辨率数值模拟以及观测到的天炉座和Leo~II的恒星形成历史符合得很好。这表明暗晕的演化在理解矮卫星的恒星形成历史中起着关键作用。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Study of Warm Dark Matter, the Missing Satellites Problem, and the UV Luminosity Cut-Off
在温暖的暗物质的情况下，Press-Schechter形式主义是有效的星系质量大于“速度色散截止”。在这项工作中，我们扩展到速度色散截止以下的质量的预测，从而解决了“失踪的卫星问题”，和休息帧紫外线光度截止所需的不超过测量的再电离光学深度。我们发现这两种现象的预测和观察之间的协议。作为一个副产品，我们从第一性原理得到经验塔利-费舍尔关系。
2022-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Observations of dark and luminous matter: the radial distribution of satellite galaxies around massive red galaxies
我们研究了在0.28<z<0.40时28，000多个发光红星系（LRG）周围卫星星系的投影径向分布，并在15<r/kpc<700的范围内追踪LRG群的引力势。结果表明，在大半径下，卫星星系数密度分布与投影NFW分布（r_s~270 kpc）吻合较好，而在小半径下，该模型低估了卫星星系数。利用以前测量的恒星光分布的LRGs从深成像堆栈，我们证明，这种小规模的过剩是一致的，一个不可忽略的重子质量的贡献，大质量的集团和集群的引力势。结合NFW+缩放的恒星轮廓提供了一个很好的适合的卫星数密度轮廓从15 kpc到700 kpc。暗物质在r>25 kpc的LRG晕的总质量分布中占主导地位，而重子在较小半径处占质量的50%以上。我们计算了总的暗重子质量比，并表明它是一致的测量从弱透镜的大规模早期型星系为主的环境。最后，我们将样本中的卫星星系分为三个光度箱，并表明所有亮度水平的卫星光剖面在大约25 kpc之外是一致的。在较小的半径，我们发现一个温和的质量分离的证据，越来越多的明亮的卫星接近中央LRG。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the effect of baryons on the radial distribution of satellite galaxies with GAMA and IllustrisTNG
我们探讨了星系和质量大会（GAMA）调查和IllustrisTNG模拟中的卫星星系群的径向分布。考虑集团的质量$12.0 \leq \log_{10} (\mathcal{M}_h / h^{-1} \mathrm{M}_{\odot}) < 14.8$在$z<0.267$，我们发现一个很好的协议之间的GAMA和样本的TNG 300集团和星系设计，以配合GAMA的选择。两者都显示一个平坦的配置文件中的组的中心，然后下降，变得陡峭的组边缘，和归一化的配置文件显示没有依赖于组质量。使用匹配的卫星从TNG和暗物质-只有TNG-Dark运行，我们调查的影响，重子对卫星径向位置。在$z=0$，我们发现，从TNG-Dark运行匹配的subhaloes显示一个更平坦的径向轮廓：即，卫星选择以上的最小恒星质量表现出更小的晕中心距离和更长的生存时间在全物理模拟相比，他们的暗物质只有类似物。然后，我们将TNG卫星分为那些拥有TNG-Dark对应物的卫星和那些没有的卫星，并为每个卫星的径向位置建立模型。在全物理模拟中，我们发现与TNG-Dark对应的卫星向晕中心位移，并且这种差异与半径呈幂律关系。对于“孤儿”星系没有TNG黑暗的同行，我们认为他们的径向分布的形状，并提供了一个模型，他们的运动随着时间的推移，这可以用来改善治疗卫星星系的半解析和半经验模型的星系形成。
2022-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A whirling plane of satellite galaxies around Centaurus A challenges cold dark matter cosmology
银河系和仙女座星系都被一个薄的平面包围着，平面上的卫星星系可能是共转的。宇宙学模拟预测，大多数卫星星系系统都接近于各向同性，并具有随机运动，因此这两个得到充分研究的系统通常被解释为罕见的统计异常值。我们测试这一假设使用的运动学的卫星星系围绕半人马座A星系。我们的统计分析揭示了在一个狭窄的平面共转的证据：16半人马座A的卫星与运动学数据，14遵循一致的速度模式与其空间分布的长轴对齐。在标准的宇宙学模拟中，不到0.5%的半人马座A类系统表现出这种行为。共转卫星系统可能在宇宙中很常见，这对主流宇宙学范式中的小尺度结构形成提出了挑战。
2018-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal dark halo scaling relation for the dwarf spheroidal satellites
最近发现的一个有趣的属性的黑暗晕的表面密度半径内，$r_{\rm max}$，给出最大的圆速度，$V_{\rm max}$的动机，我们调查它的暗晕的银河系和仙女座的矮卫星的宇宙学模拟的基础上。我们选择并分析了与银河系大小的暗晕相关联的模拟暗晕，发现它们的表面密度值$Σ_{V_{\rm max}}$与观测到的矮球状卫星的表面密度值即使没有采用任何拟合程序也是非常一致的。这意味着这个表面密度不会受到任何重子反馈的很大影响，因此具有普适性。此外，所有矮卫星的小尺度下的晕都应该服从关系$Σ_{V_{\rm max}}\propto V_{\rm max}$，而不管它们的轨道演化、主晕性质和观测到的红移有何不同。因此，我们发现暗晕在矮星系质量尺度上的普适标度关系确实存在，这为我们理解暗晕的基本性质提供了重要线索。我们还调查了轨道和动力学演变的subhalos了解这种普遍的暗晕关系的起源，并发现，大多数subhalos的演变一般沿$r_{\rm max}\propto V_{\rm max}$序列，即使这些subhalos经历了不同的历史的质量组装和潮汐剥离。因此，这个序列应该是理解$Σ_{V_{\rm max}}$普适性本质的关键特征。
2017-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Extreme Small Scales: Do Satellite Galaxies Trace Dark Matter?
我们调查的径向分布的星系内的主机暗物质晕建模的小规模集群，测量斯隆数字巡天。具体来说，我们对Jiang等人（2011）测量的星系两点关联函数进行了建模，在很宽的亮度阈值样本范围内（绝对r波段星等为-18到-23），投影分离非常小（10 < r < 400 kpc/h）。我们使用晕占据分布（HOD）框架与自由参数，指定的数量和空间分布的星系内的主机暗物质晕。我们假设，在每个晕的第一个星系生活在晕中心和额外的卫星星系遵循径向密度分布类似的暗物质Navarro-Frenk-White（NFW）的配置文件，除了浓度和内斜率允许变化。我们发现，在低光度的样本，卫星星系的径向配置文件是一致的NFW。M_r < -20和较亮的卫星星系的径向轮廓具有比NFW明显更陡的内斜率（我们发现内对数斜率范围为-1.6到-2.1，而NFW为-1）。我们定义了一个有用的浓度度量M_（1/10），它是包围在晕维里半径十分之一以内的卫星星系（或质量）的分数。我们发现低光度卫星星系的M_（1/10）与NFW一致，而亮星系的M_（1/10）则高出2.5-4倍，这表明这些星系的暗物质晕比暗物质本身更集中。因此，我们的研究结果表明，一旦星系合并成更大的晕，控制星系空间分布的过程必须依赖于光度，这样发光的星系就成为底层暗物质的不良示踪剂。
2012-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diversity in density profiles of self-interacting dark matter satellite halos
我们目前的结果从N体模拟的自相互作用的暗物质（SIDM）的subhalos，这可能主机超微弱的矮球状星系，内的牛奶路一样的主晕。我们发现，高浓度的subhalos被驱动重力热核心崩溃，而低浓度的subhalos开发大（千磅级大小）的低密度核心，这两种效果敏感地依赖于卫星的轨道和自相互作用截面超过质量$σ/m$。$σ/m \gtrsim 3 \ \rm cm^2/g$的总体效果是增加内部密度的范围，可能解释了银河系卫星的观测多样性，其中包括Draco和Segue 1等致密系统，这些系统在暗物质中密度很高，而Sextans和Crater II等密度较低的扩散系统。我们讨论了区分SIDM模型和无碰撞暗物质模型的可能途径，使用推断的矮球状星系的暗物质密度和恒星尺寸。
2019-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Tracing Dark Matter Halos with Satellite Kinematics and the Central Stellar Velocity Dispersion of Galaxies
有人提出星系中心恒星速度色散可以直接追踪暗物质晕质量。我们测试这一假设使用一个完整的光谱样本的孤立星系周围的微弱的卫星星系从斯隆数字巡天数据发布12。我们应用一个朋友的朋友的算法与投影连接长度$ΔD < 100$ kpc和径向速度连接长度$ΔV < 1000$ km s $^{-1}$来构建我们的样本。我们的样本包括$0.01 < z < 0.14$的2807个孤立星系和3417个卫星星系。我们根据主星系的颜色将样本分为两组：红色和蓝色主星系，它们在$(g-r)_{0} = 0.85$处分开。原始星系的中心恒星速度色散与同一星系的光度和恒星质量成正比。根据主星系中心的速度色散对样本进行叠加，得到了其卫星星系的速度色散，它跟踪了主星系的暗物质晕质量。卫星星系的系统速度色散与主星系的中心速度色散在红、蓝两个样本中都表现出非常紧密的相关性。特别地，对于红原色系统，该关系的斜率等于1。这种紧密的关系表明，星系的中心恒星速度色散确实是暗物质晕质量的有效和强大的示踪剂。我们提供了中心恒星速度色散和暗物质晕质量之间的经验关系。
2020-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter substructure and dwarf galactic satellites
十年前，分辨率越来越高的宇宙学模拟被用来证明冷暗物质（CDM）晕的维里化区域充满了大量密集的引力束缚的团块。这些暗物质暗晕是在CDM晕形成的合并和吸积的分级序列中幸存下来的强引力潮汐力和动力学摩擦的晕的中心区域。与观测结果的比较表明，在固定孔径内，银河系和仙女座的暗晕和发光卫星的丰度与它们的圆速度或束缚质量之间存在明显的差异。这种巨大的差异，后来被称为“子结构”或“失踪卫星”问题，需要一个解释。在本文中，我回顾了在过去几年中所取得的进展，无论是在量化的问题，并在探索可能的情况下，它可以容纳和解释的背景下，星系形成的结构形成的CDM范式的框架。特别是，我表明，所观察到的光度函数，径向分布，和发光卫星的内部密度分布的显着相似性可以理解在分层CDM框架内使用一个简单的模型，在该模型中，恒星形成的效率单调下降，减少维里质量卫星吸积之前，没有任何实际的尖锐的星系形成阈值。
2009-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Are symmetric tidal streams possible with long-range dark-matter forces?
卫星星系潮汐破裂的独特动力学是对暗物质粒子间长程相互作用的一种极其灵敏的探测。暗物质的力量是引力的几个百分点，将导致有序统一的变化，在恒星的数量比的领导和尾随潮汐流的卫星星系。人马座矮星系的恒星潮汐流的近似对称性因此将排除大于引力强度10%的吸引暗物质力，这将完全消除主导流。然而，最近的模拟表明，暗物质的力量100%的引力强度可以完全剥离人马座的恒星成分的暗物质，允许随后的对称潮汐流的发展。在这里，我们认为，这些模拟使用不一致的初始条件对应于单独的纯恒星和纯暗物质卫星在宿主星系的晕独立移动，而不是一个单一的破坏复合卫星已经打算。一个新的模拟与不同的初始条件，特别是一个更大质量的卫星星系，可能会证明一个场景中，对称潮汐流的发展，在大暗物质的力量。这个场景必须满足本文中描述的几个高度限制性的标准。
2009-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Updated Results on the Galaxy-Halo Connection from Satellite Kinematics in SDSS
我们提出了新的结果，中央星系和暗物质晕之间的关系推断从斯隆数字巡天（SDSS）DR 7的卫星运动学观测。我们采用了一个更新的分析框架，其中包括详细的模拟目录，以模拟SDSS中的观测效果。我们的结果限制了暗物质晕的颜色依赖条件光度函数（CLF），以及卫星星系的径向轮廓。与以前的结果相一致，我们发现在固定的光度下，红色中心星系比蓝色中心星系生活在更大质量的晕中。此外，我们的研究结果表明，卫星星系有一个径向轮廓集中比暗物质，但不作为核心解决subhaloes在暗物质-只有模拟。与More等人先前使用卫星运动学的工作相比，我们发现更多的竞争约束的星系晕连接，与那些来自星系集群和星系星系透镜的组合。我们比较我们的结果的星系晕连接到其他研究使用星系团和组目录，这些不同的技术之间显示出很好的协议。我们讨论了卫星运动学在约束宇宙学和星系与暗物质晕之间的关系的背景下，未来的应用。
2018-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Search for primordial black hole dark matter with X-ray spectroscopic and imaging satellite experiments and prospects for future satellite missions
超轻的原始黑洞（PBH）的质量范围为10 $^{16}$ - 10 $^{22}$ g，目前的观测允许构成宇宙中暗物质的重要部分，如果不是全部的话。在这项工作中，我们提出了限制超轻，非旋转PBH所产生的霍金辐射信号从这样的对象在keV-MeV的能量带的非检测。也就是说，我们认为从当前一代的任务XMM-牛顿和INTEGRAL/SPI的观测，并讨论未来的任务雅典娜，eXTP和THESEUS PBH搜索的观测角度。基于Draco矮球状星系3.4 Msec总曝光时间的XMM-Newton观测，我们得出质量为$\lesssim 10^{16}$ g的PBH在95%置信水平下不能产生全部暗物质的结论.我们的开-关型分析的$>100$毫秒的积分/SPI数据的银河系晕提出了显着更强的约束。在95%的置信水平下，只有$\lesssim 10$ %暗物质可以用质量为$\lesssim 3\cdot 10^{16}$ g的PBH表示，而大多数暗物质不能用质量比$7\cdot 10^{16}$ g轻的PBH表示.我们讨论了与仪器和天体物理积分/SPI背景变化相关的系统不确定性对导出结果的强烈影响，并估计了其水平。我们还表明，未来的大视场的任务，如THESEUS/X-GIS将能够改善的限制因素的10-100取决于这些仪器的系统下的控制水平。
2022-11-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Local Group galaxies emerge from the dark
宇宙结构形成的“λ冷暗物质“（LCDM）模型是非常容易证伪的：一旦它的参数在大尺度上固定下来，它就可以在附近的宇宙中得到检验。在我们的本星系群内的观测，包括银河系和仙女座的卫星群，似乎与LCDM的预测相矛盾：卫星星系比暗物质晕少得多（“失踪的卫星”问题），星系似乎避免最大的子结构（“太大而不能倒”问题），而最亮的卫星似乎在一个薄平面上绕着它们的宿主星系运行（“卫星平面”问题）。我们目前的结果，从第一个流体动力学模拟的本地组相匹配的观测到的丰富的星系。我们发现，当重子和暗物质的背景下，同时遵循一个现实的星系形成模型，所有这三个“问题”的LCDM范式内得到解决。
2014-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Comparing galactic satellite properties in hydrodynamical and Nbody simulations
在这项工作中，我们研究了不同的性质的银河系卫星在流体动力学和纯暗物质模拟。我们使用三对模拟（碰撞和无碰撞）从相同的初始条件。我们集中我们的分析对卫星的水电和Nbody运行，形成从同一拉格朗日区域。我们看看径向位置，质量损失作为一个功能的时间和轨道参数的这些“双”卫星。我们确认了一个整体较高的径向密度的卫星在流体动力学运行，但发现这些卫星的质量损失和径向位置在内部和外部区域的母晕的趋势不同于纯暗物质的情况下。在晕的外围（维里半径的70%），卫星在纯暗物质运行中经历更强的质量损失和更高的动力学摩擦。在晕的中心区域，情况正好相反，在那里，流体动力卫星的远心距离较小，质量剥离也较大。我们将这种双峰行为部分归因于水文卫星的延迟降落时间，其平均跨越母晕的维里半径0.7 Gyrs后，他们的暗物质双胞胎。最后，我们简要地讨论了不同的卫星轨道参数和质量损失率在流体动力学模拟薄盘加热和破坏的背景下的影响。
2010-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
