Infall near clusters of galaxies: comparing gas and dark matter velocity profiles
我们考虑的动力学和附近的星系团。气体、暗物质和星系目前正落入大约1到5维里半径的星系团中。在非常大的距离,超过10维里半径,所有的物质都遵循哈勃流,在维里半径内,物质粒子的平均径向速度为零。宇宙学参数印在气体的下落轮廓上,然而,没有方法存在,这使得它的测量。我们考虑两个宇宙学模拟的结果(使用数值代码RAMSES和Gadget),发现气体和暗物质的径向速度非常相似。我们推导了相关的动力学方程,特别是广义流体静力平衡方程,包括宇宙膨胀和宇宙学背景。这个广义气体方程是本文的主要新贡献。我们将这些广义方程与数值模拟的结果相结合,以估计径向速度对测量的星团质量的贡献:在维里半径内,它是可以忽略不计的,在两个维里半径内,效果低于40%,与早期的DM分析一致。我们指出,如何在原则上可以观察到的下落速度,通过测量气体的性质,约两个维里半径的距离,然而,这实际上是不可能的今天。
2017-08-16 astro-ph.CO
Mergers and Mass Accretion for Infalling Halos Both End Well Outside Cluster Virial Radii
我们发现下落的暗物质晕(即,卫星晕的祖先)在其最终宿主晕的维里半径之外开始损失质量。z=0卫星的祖先的质量峰值出现在一个簇中心距离范围内,其中位数和第68百分位数范围为1.8 + 2.3/-1.0 R_(vir,host)。在较大的距离(3.7 + 3.3/-2.2 R_(vir,host)at z=0)处,出现了下降晕的峰值圆速度。这种差异的产生是因为不同的物理过程为下降晕设定了峰值圆速度(通常为1:5或更大的合并,导致瞬时圆速度峰值)和峰值质量(通常为平滑吸积)。我们发现,下降晕也停止有重大的合并之前,他们进入维里半径的最终主机。当质量吸积结束时,质量吸积比大于1:40的合并,在相似的星团中心距离(~ 1.9R_(vir,host))处,晕的质量吸积结束。然而,合并大于1:3通常结束下降晕超过4维里径向远离他们的最终主机。这限制了合并的能力,影响淬火和形态变化的集群。我们还注意到,瞬时尖峰设置峰值圆速度可能会导致与该参数的丰度匹配的问题,包括非物理星系恒星质量增长曲线附近的集群,我们提出了一个简单的观测测试,以检查是否存在更好的晕代理星系恒星质量。
2013-10-08 astro-ph.CO
Dynamical signatures of infall around galaxy clusters: a generalized Jeans equation
我们研究了在维里化球之外区域的星系团的内部运动学。一个维里化星系团周围的星系团以非零的平均径向速度向星系团中心坠落。我们发展了一个新的形式主义描述集群的动力学状态,通过推广标准的Jeans形式主义,包括奇特的星系的下落运动和哈勃膨胀以及由于背景宇宙学的贡献。使用经验拟合的径向分布的密度,平均径向速度和速度各向异性的堆叠的集群质量晕和两个孤立的晕的宇宙学暗物质只模拟,我们验证了我们的广义Jeans方程正确预测的径向速度色散到4维里半径。我们发现,从标准的Jeans方程推断的径向速度色散是准确的2维里半径,但高估了\approx 20%的堆叠晕和\approx 40%的孤立晕,在范围\approx 2-3维里半径。我们的模型依赖于维里半径的对数增长率(晕质量或浓度的函数),我们估计在7种不同的方式,并偏离自相似的维里单位的奇特的速度分布的演变。
2016-02-22 astro-ph.CO
Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for Einasto and NFW profiles
本文从普朗克卫星出发,讨论了宇宙学中弛豫冷暗物质晕结构的演化。我们的模拟涵盖了50年的晕质量,从矮星系到星系团。由于物质密度和功率谱归一化的增加,普朗克宇宙学中的浓度质量关系在红移z=0处的归一化比WMAP宇宙学高20%。我们证实,CDM晕更好地描述了Einasto配置文件,例如,在星系半光半径附近的尺度CDM晕有显着陡峭的密度分布比暗示NFW拟合。在固定的晕质量下,Einasto形状参数的分散度为0.2 dex,进一步增加了CDM晕轮廓的多样性。在我们的模拟中的浓度质量关系的演变是没有重现的任何分析模型在文献中。因此,我们提供了一个简单的拟合公式,准确地描述了红移z=5到z=0之间的演化NFW和Einasto拟合。最后,观测到的浓度和晕质量的旋涡星系,集团和星系团在低红移与我们的模拟吻合得很好,表明只有温和的晕反应星系形成在这些尺度上。
2014-04-29 astro-ph.CO
The Mass Profile and Accretion History of Cold Dark Matter Halos
利用千年模拟系列研究了冷暗物质晕的吸积历史与质量分布之间的关系。我们发现,在尺度半径内的平均密度,r_{-2}(其中的晕密度轮廓具有等温斜率),是直接成比例的临界密度的宇宙在主祖的维里质量等于质量封闭在r_{-2}。按照这些质量和密度的特征值,用宇宙临界密度M(ρ crit}(z))表示的平均MAH类似于z=0时的封闭密度分布M(<ρ>)。两者都密切遵循NFW配置文件,表明晕质量配置文件的相似性源于晕MAH的质量独立性。支持这种解释是由离群晕的吸积历史偏离NFW形状,其质量分布显示相关的偏差NFW和更好地近似Einasto配置文件。用NFW或Einasto剖面拟合M(<ρ>)和M(ρ_{crit}),得到了相关的浓度和形状参数,证实并扩展了早期将晕浓度与吸积历史联系起来的工作。这些相关性也证实,晕结构是不敏感的初始条件:只有晕的吸积历史有很大的不同,从NFW的形状显示出显着的偏差,从NFW在其质量分布。其结果是,NFW配置文件提供了可接受的适合热暗物质晕,不形成分层,波动功率谱以外的CDM。然而,我们的研究结果,预测一个微妙的,但系统的依赖质量剖面形状的吸积历史,如果得到证实,将提供强有力的支持吸积历史和晕结构之间的联系,我们建议在这里。
2013-12-03 astro-ph.CO
Study of the Intracluster and Intergalactic Medium in the Sculptor Supercluster with Suzaku
我们用朱雀号研究了z=0.108的玉夫座超星系团方向的高温等离子体。朱雀号于2005年11月对超星系团A2811、A2811偏移、A2804、A2801区进行了四次观测。12月,包括这些簇的维里半径之外的区域。这项研究需要精确的背景估计,因为测量到的红移线的强度,特别是那些来自氧的红移线,受到银河系发射的强烈影响。在成员星系团维里半径以外的区域拍摄的光谱被用作背景,其中包括银河和宇宙X射线背景(CXB)分量。我们还使用了在玉夫座超星系团附近拍摄的背景数据。根据团簇的维里半径确定了温度和金属丰度分布,并在团簇维里半径以外的区域寻找氧谱线发射。结果,星系团的温度向维里半径方向下降,而暗条区域的光谱拟合除了银河系和CXB分量外,不需要额外的分量。我们将O VII和O VIII谱线的强度分别限制在8.1和5.1光子cm^-2 s^-1 arcmin^-2以下,作为2 σ的上限。O VII的强度表明n_H < 1.6e-5 cm^-3(Z/0.1 Z_solar)^-1/2(L/25 Mpc)^-1/2,这对应于超密度δ < 60(Z/0.1 Z_solar)^-1/2(L/25 Mpc)^-1/2。
2010-10-25 astro-ph.CO
Reconciling concentration to virial mass relations
本研究对比模拟与强引力透镜观测星系,探讨暗物质密度剖面等因素对浓度-维里质量关系差异的影响,发现放宽剖面假设可有效调和模拟与观测结果。
2024-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Entire Virial Radius of the Fossil Cluster RXJ1159+5531: II. Dark Matter and Baryon Fraction
在第二篇论文中,我们对松弛化石星团RXJ 1159 +5531的整个维里区进行了热的团内介质(ICM)的流体静力学分析。对于ICM,恒星质量从中央星系(BCG),和NFW的暗物质(DM)晕组成的模型,我们得到了很好的描述ICM发射率和温度的投影径向轮廓。在M_star/L_K = 0.61 +/-0.11太阳能下,可以清楚地观测到BCG恒星质量,这与Milky-Way IMF的恒星星族合成模型相一致。我们得到晕的浓度为c_200 =8.4 +/- 1.0,维里质量为M_200 = 7.9 +/- 0.6 x 10^13 M_sun。对于它的质量,推断的浓度大于普朗克参数宇宙学模拟中产生的大多数弛豫晕,与RXJ 1159 +5531形成于一般晕群之前一致。在r_200,f_b,200 = 0.134 +/- 0.007处的重子分数略低于宇宙的普朗克值(0.155)。当我们考虑到与非中心星系相关的恒星重子和不确定的团内光时,f_b,200增加了~0.015,与宇宙值一致。在MOND的背景下进行我们的分析仍然需要一个大的DM分数(85.0% +/- 2.5%,r=100 kpc)类似于使用标准牛顿方法获得的。在总引力势中检测到一个与NFW DM晕不同的看似合理的恒星BCG质量分量,表明~10^14 M_sun代表了这样一个质量尺度,在该尺度以上,耗散对星系团中心区域的形成并不重要。(节录…
2016-06-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Phase Space Distribution Functions and Energy Distributions of Dark Matter Particles in Haloes
本文定量评估了NFW profile和DARKexp对IllustrisTNG模拟中暗物质晕相空间分布函数与能量分布的拟合,发现DARKexp在低能态表现更优,并揭示了两者能量尺度间的近似关系。
2024-03-24 astro-ph.CO
Detection of universality of dark matter profile from Subaru weak lensing measurements of 50 massive clusters
我们开发了一种新的方法来测量集群的透镜畸变配置文件与堆叠的缩放幅度的背景星系椭圆作为缩放的中心半径的函数,根据NFW预测每个集群,基于假设不同的集群在一个样本中遵循的通用NFW配置文件。首先,我们证明了这种方法的可行性,使用分析NFW模型和模拟晕在高分辨率$N$体模拟。然后,我们应用,作为一个概念的证明,这种方法的斯巴鲁弱透镜数据和XMM/钱德拉X射线观测的样本中的50个大规模的集群的红移范围$0.15\le z\le 0.3$,他们的晕质量范围超过一个数量级。为了估计每个星系团的NFW参数,我们使用晕质量代理关系的X射线观测值,无论是基于流体静力学平衡或气体质量,然后推断模型$c(M)$关系的晕浓度。我们评估的NFW缩放分析的性能,通过测量50集群透镜配置文件相对于NFW的预测在一个范围内的半径,$0.14\le R/[h^{-1}{\rm Mpc}]\le 2.8$的散射。我们发现了一个4 - 6 $σ$水平的证据,在50个集群的通用NFW配置文件,为两个X射线晕质量代理关系,虽然气体质量似乎是一个更好的代理底层的真实质量。通过比较的测量与模拟集群透镜考虑到斯巴鲁数据中的固有星系形状的统计误差,我们认为,额外的晕质量误差或固有散射的$σ_{\ln M_{500c}}\sim 0.2$ - $0.3$可以调和测量和模拟之间的差异。
2015-09-29 astro-ph.CO
Measuring the Mass Distribution in Galaxy Clusters
团簇质量分布是对结构形成模型的检验。目前只有两种确定质量分布的观测方法,引力透镜和焦散技术,是独立于动力学平衡假设的。这两种技术都能够确定在超过维里半径的半径处的扩展质量分布。对于19个集群,我们比较了质量档案的基础上的焦散技术与弱透镜测量从文献中。这种比较提供了两种技术中系统性问题的测试。在维里半径附近,两种质量估计方法的一致性在约30%以内,与各个技术中的预期误差一致。在小半径处,焦散技术高估了数值模拟所预期的质量。在这些半径处的透镜分布与焦散质量分布之间的比率表明弱透镜分布是真实质量分布的良好表示。在大于维里半径的半径处,透镜化质量分布超过焦散质量分布,这可能是由于透镜化分布被透镜化内核内的大尺度结构污染的结果。我们强调的情况下,紧密相邻的集群MS 0906 + 11和A750说明的潜在严重性的污染的弱透镜信号无关的结构。
2012-09-25 astro-ph.CO
X-ray observations of the galaxy cluster Abell 2029 to the virial radius
我们提出了朱雀观测的星系团阿贝尔2029,利用朱雀的低粒子背景探测ICM的半径超出了可能与以前的意见(达到维里半径),并具有更好的方位角覆盖。我们发现显着的各向异性的温度和熵的配置文件,与较低的温度和熵发生在东南部,可能是在这个方向上的吸积活动的结果。远离这种冷的特征,热力学性质与上升的熵曲线是一致的,但比纯粹的引力等级结构形成的预测要平缓。北向的过量辐射可以解释为来自阿贝尔2029和附近的阿贝尔2033(红移略高)的边缘辐射的重叠。这些观测结果表明,球对称性和流体静力平衡的假设打破了星系团的外围,这对大半径的星系团质量建模提出了挑战,并为研究星系团的形成和吸积历史提供了机会。
2012-03-02 astro-ph.CO
Accretion Shocks in Clusters of Galaxies and their SZ Signature from Cosmological Simulations
冷暗物质(CDM)分级结构形成模型预测存在大规模吸积冲击的维里和周转半径的星系团。Kocsis等人(2005年)认为,与这种冲击相关的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)信号可能会被下一代射电干涉仪ALMA观测到。利用自适应网格加密(AMR)和光滑粒子流体动力学(SPH)方法对暗能量主导的CDM(LCDM)模型进行模拟,研究了星系团周围吸积激波的三维分布.在松弛的集群中,我们发现两组不同的冲击。一组(“维里激波”),马赫数为2.5-4,位于半径为0.9-1.3 Rvir处,其中Rvir是对维里半径的球面估计,覆盖了这些半径处星系团周围总表面积的40-50%。另一组较强的激波(“外部激波”)位于更远的地方,大约3 Rvir,具有大的马赫数(~100),覆盖大约40-60%的表面积。我们模拟了由高分辨率AMR运行绘制的弛豫大质量星系团的SZ表面亮度图,并得出ALMA应该能够探测大质量星系团中的维里激波的结论。需要进行更多的模拟,以改进对天体物理噪声的估计,并确定最佳观测策略。
2009-02-19 astro-ph.CO
Prospects for Determining the Mass Distributions of Galaxy Clusters on Large Scales Using Weak Gravitational Lensing
二十多年来,Navarro,Frenk,and White(NFW)模型经受住了时间的考验;它被用来描述星系团外围的质量分布。对星系团的叠加弱透镜测量现在揭示了它们的维里半径之外的质量分布,在那里NFW模型不再适用。在这项研究中,我们评估如何以及参数化迪默和克拉夫斯托夫(DK)密度分布描述的特征质量分布的星系团从宇宙学模拟提取。这是从Cosmo-OWLS模拟中提取的50个最大质量的星系团的叠加合成透镜测量结果中确定的,使用暗物质Only运行以及最接近观测结果的运行。这些数据的特点反映了“称量巨人”巡天和未来大型综合巡天望远镜(LSST)的数据。与NFW模型相比,DK模型更受叠加数据的青睐,特别是对于未来的LSST数据,其中背景星系的数密度更高。DK配置文件取决于吸积历史的集群,这是在目前的研究中指定的。然而,最终可以研究具有不同吸积历史的质量指示的星系团的子样本。
2018-05-30 astro-ph.CO
The universal distribution of halo interlopers in projected phase space. Bias in galaxy cluster concentration and velocity anisotropy?
当星系团在投影中被观察时,人们不可避免地会看到前景/背景闯入者(FBIs),它们位于维里锥(VC)之内,但在维里球之外。对于膨胀的宇宙,结构和运动学解投影方程是未知的,其中哈勃流(HF)拉伸了速度的视线(LOS)分布。我们分析了93模拟放松集群,从宇宙学模拟。堆积的模拟团簇很好地拟合了m=5的Einasto DM密度分布(但仅在1.5维里半径[r_v]之外),速度各向异性(VA)接近于Mamon-Lokas模型,VA半径等于密度斜率-2。FBIs的面密度相对于rv几乎是平坦的,而它们的视线速度分布显示出占主导地位的高斯簇外围分量和平坦场分量。FBI在投影相空间中的这种分布在质量上几乎是普遍的。局部k=2.7 sigma速度切割返回从3D中测量的NFW密度和VA分布预期的LOS速度分散分布(LOSVDP)。HF导致较浅的外部LOSVDP,对于任何k,Einasto模型都不能很好地匹配。在这个速度削减之后,FBIs仍然占VC中DM粒子的23%(接近于观察到的位于红色序列之外的星系团的比例)。最佳拟合投影NFW/Einasto模型在速度切割后(前)将3D浓度低估了6+/-6%(16+/-7%),除非拟合中包含恒定背景。假设正确的质量配置文件,VA配置文件是很好地恢复从测得的LOSVDP,稍微偏向于更径向的轨道在外部区域。这些小的偏差被宇宙方差引起的大的星团-星团变化所掩盖。附录提供了一个…
2010-09-28 astro-ph.CO
Dark Matter Halo Mass Profiles
我提供了关于NFW、Einasto、Sersic和其他质量分布的注释,这些质量分布提供了与模拟暗物质晕的良好拟合(S3)。我总结了各种已发表的c(M)关系:晕浓度作为质量(S1)的函数。讨论了维里半径的定义,并给出了在晕圈过密度(S2)的各种定义值之间转换c_vir、M_vir和r_vir的关系。
2010-05-03 astro-ph.CO
Estimating the Turn-Around Radii of Six Isolated Galaxy Groups in the Local Universe
本文给出了邻近宇宙中六个孤立星系群的回转半径的估计。从斯隆数字巡天第十次数据发布中,我们首先选取了红移$z\le 0.05$在[0.3-1] $\times10^{14}\,h^{-1}M_{\odot}$质量范围内的孤立星系群,这些星系群的最近邻星系群的距离大于其维里半径的50倍。然后,我们寻找一个引力相互作用的网络状结构周围的每个孤立的群体,这似乎是一个倾斜的条纹图案的各向异性空间分布的邻居场星系。在59个孤立的星系群中,只有7个星系群在它们的邻近区域具有这种网状结构,但其中一个星系群是NGC 5353/4,它的回转半径在以前的工作中已经测量过,因此被排除在我们的分析之外。应用转向半径估计算法设计的李等。确定的网状结构的其余六个目标群,我们确定其转向半径,并表明,三个目标的转向半径大于由普朗克宇宙学预测的球形约束限制。我们讨论了这三个群体的明显违反的可能来源,包括低估的球形边界限制由于近似的回转质量的维里质量。
2018-02-27 astro-ph.CO
Chandra X-ray observations of Abell 1835 to the virial radius
我们报告的第一个钱德拉检测到的发射的维里半径在集群阿贝尔1835在z=0.253。我们的软X射线表面亮度的分析表明,目前的放射出的径向距离为10弧分或2.4兆秒差距,和温度分布有一个因素的10下降,从峰值温度为10千电子伏的值在维里半径。我们的模型的钱德拉数据从核心维里半径和陡峭的温度分布是不兼容的流体静力平衡的热气体,气体对流不稳定的郊区。钱德拉数据的一个可能的解释是,在星系团的维里半径附近存在着第二相的温热气体,它与星系团的势能不处于流体静力平衡。观测结果也与另一种情况相一致,即气体在大半径处明显聚集。
2012-10-16 astro-ph.CO
The Galaxy Number Density Profile of Haloes
本文提出一种新的暗晕星系数密度轮廓模型,以替代NFW轮廓,更准确地描述星系偏向暗晕外围的分布,并通过DARKSAGE模拟和SDSS DR10数据验证其能更好地再现晕占据分布和星系两点相关函数。
2023-09-25 astro-ph.CO
Radially polarized synchrotron from galaxy-cluster virial shocks
通过叠加GMIMS射电数据,在星系团2.4R_500标度半径处发现径向偏振辐射超出,为位力激波产生切向磁场及电子同步辐射提供了方向性证据。
2025-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic Evolution of Virial and Stellar Mass in Massive Early-Type Galaxies
本文测量了41个中等红移(z ~ 0.4 - 0.9)强引力透镜样品的平均质量特性,并首次给出了其中6个强引力透镜的透镜红移。利用强和弱引力透镜技术对哈勃太空望远镜获得的档案数据进行分析,我们确定透镜的平均质量过密度分布可以用幂律分布拟合(Delta_Sigma与R^{-0.86 +/- 0.16}的比例),在等温曲线的1-sigma范围内(Delta_Sigma prop. to R^{-1}),速度离散sigma_v = 260 +/- 20 km/s。此外,我们使用两个组件的德Vaucouleurs+NFW模型解开的总质量分布到单独的发光和暗物质组件,并确定每个组件的相对分数。我们测量了我们样品的平均静止坐标系V波段恒星质光比(Upgradation_V = 4.0 +/- 0.6 h M_sol/L_sol)和维里质光比(tau_V = 300 +/- 90 h M_sol/L_sol),得到维里与恒星质量比M_vir/M_* = 75 +/- 25。最后,我们将我们的结果与以前使用低红移透镜的研究进行比较,以了解星系质量分布如何随时间演变。我们研究了M_vir/M_*(z)= alpha(1+z)^{beta}的演化,发现最佳拟合参数为alpha = 51 +/- 36和beta = 0.9 +/- 1.8,这限制了维里与恒星质量比在过去的~7千兆亿年中的增长。我们注意到…
2010-06-08 astro-ph.CO
The Core-Cusp Problem Revisited: ULDM vs. CDM
核心尖点问题是一个被广泛引用的动机探索暗物质模型超越标准CDM。其中一个替代方案是ULDM;在千秒差距尺度上表现出波动性质的极轻标量粒子。天体物理上真实的ULDM晕预计由嵌入NFW样外晕的内孤子核心组成。孤子核心的存在表明,ULDM可以解决与纯NFW晕核心尖点的差异,而不求助于重子物理。然而,它已被证明,密度的ULDM晕可以超过那些可比的NFW配置在某些半径和晕质量,显然加剧了问题,而不是解决it. This情况出现,因为,虽然孤子核心是平坦的,在其中心,他们服从逆质量半径标度关系。同时,内孤子的质量随着总晕质量的增加而增加,因此,在大晕质量处,内核变得更加尖峰化。我们描述了一个参数化的径向密度分布的ULDM晕,允许环境变化的核心晕质量关系,以更详细地调查这个问题。对于质量为10^12太阳质量的晕,我们发现了可行的ULDM轮廓,其中心密度低于天体物理可达半径处的NFW对应物。然而,观察到的配置文件的比较并不强烈支持任何一个选项,都给合理的适合一些参数选择的数据子集。因此,我们发现,在ULDM的核心尖点问题的强大的测试将需要更全面的观测数据和模拟,包括重子反馈。
2020-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Accurate Masses for Navarro-Frenk-White Dark Matter Haloes
我们考虑的问题估计的维里质量的暗晕的示踪人口的位置和速度。虽然有一些通用的工具,可以取得更大的进展,如果我们能够指定的功能形式的晕势(虽然不是它的归一化)。在这里,我们考虑的特殊情况下,宇宙学动机的Navarro-Frenk-White(NFW)晕,并开发两个简单的估计。我们证明了它们对数值模拟的有效性,并使用它们来提供新的质量估计的船底座,天炉座,雕塑家,和六分仪dSphs。
2011-02-08 astro-ph.CO
Strong Lensing In The Inner Halo Of Galaxy Clusters
我们提出了一个轴对称的公式来计算在星系团中发现引力弧的概率,引力弧是由它们的大质量暗物质晕引起的,是星系团红移和维里质量的函数。该公式采用伪椭圆近似,包含了星系团暗物质势的椭圆率。的概率计算和比较两个暗物质晕配置文件,纳瓦罗,弗伦克和怀特(NFW)和非奇异等温球(NSIS)。我们通过Kolmogorov-Smirnov(KS)检验证明了我们的公式对低红移Abell团簇X射线明亮样本的强透镜统计的影响。这个KS测试允许建立NFW配置文件($c_Δ$)和NSIS配置文件(\rc)的核心半径的浓度参数的值的限制,这是与最低的集群红移($z_{\rm cut}$),可以观察到强弧。对于NFW暗物质配置文件,我们推断集群晕的浓度是一致的预测$Λ$ CDM模拟。至于NSIS的暗物质配置文件,我们发现只有上限的集群核心半径,因此不排除一个纯粹的SIS模型。对于替代的质量配置文件,我们的配方提供了通过$z_{\rm cut}$的参数,控制在集群晕的内部区域的质量浓度的约束。我们发现,$z_{\rm cut}$预计位于0.0- 0.2红移,强调需要包括非常低的$z$集群的样品中研究集群的质量配置文件。
2016-06-13 astro-ph.CO
The Density Profiles of Massive, Relaxed Galaxy Clusters. II. Separating Luminous and Dark Matter in Cluster Cores
我们提出了恒星和暗物质(DM)的密度分布的样本7个大规模的,放松的星系团来自强和弱的引力透镜和解决恒星运动学观测内位于中心的最亮的星系团(BCGs)。在该系列的论文I中,我们证明了从这些半径跨越30年的数据中得出的总密度分布与半径>~ 5-10 kpc的仅DM数值模拟一致,尽管核心中的恒星物质做出了显着贡献。在这里,我们将这些星团的内部质量分布分解为恒星和暗成分。将DM密度分布参数化为小尺度上的幂律rho_DM ~ r^{-β},我们发现平均斜率<β> = 0.50 +- 0.10(随机)+0.14-0.13(系统)。或者,取心Navarro-Frenk-White(NFW)剖面(<log r_core/kpc> = 1.14 +- 0.13(随机)+0.14-0.22(系统))也提供了同样良好的描述。这些密度分布在半径<~ 30 kpc处比典型的NFW模型要浅得多,与BCGs的有效半径相当。内DM配置文件与BCG中的恒星分布相关,表明内晕与中央星系中的恒星集合体之间存在联系。如果采用Salpeter初始质量函数,则由透镜效应和恒星动力学推导的恒星质光比与由恒星星族合成模型推导的结果一致。我们将这些结果与描述星系团核心中重子和DM之间相互作用的理论进行比较,包括绝热收缩模型和星系合并和活动星系核反馈的可能影响,并评估可能的替代DM候选人的签名。
2013-02-26 astro-ph.CO
MultiDark simulations: the story of dark matter halo concentrations and density profiles
准确预测暗物质晕的结构性质是现代宇宙学的基本目标之一。我们使用新的MultiDark宇宙学模拟套件来研究暗物质晕密度分布、浓度和速度各向异性的演化。MultiDark模拟涵盖了1e10 - 1e15Msun的大范围质量和高达50Gpc ** 3的体积。所有模拟中的暗物质晕总数超过600亿。我们发现,为了了解暗物质晕的结构,并作出~1%的密度分布准确的预测,需要认识到,晕浓度是比传统的维里半径的NFW配置文件中的核心半径的比率更复杂。对于质量晕,平均密度分布远离NFW形状,浓度由核半径和Einasto近似中的形状参数α定义。结合不同的红移,质量和宇宙学的结果,我们表明,通过三个阶段的演化晕的进展。(1)它们开始是罕见的密度峰值,经历非常快和几乎径向的下降。这种径向下沉使质量更接近中心,产生高度集中的晕。在这里,晕浓度随着晕质量的增加而增加,并且浓度由具有几乎恒定的核心半径的α参数定义。后来的晕滑入(2)高原区,在那里吸积变得不那么径向,但频繁的合并仍然影响甚至中心区域。现在浓度不依赖于晕质量。(3)一旦吸积速度减慢,晕就会进入浓度-质量关系下降的区域,因为新的吸积堆积了接近维里半径的质量,而核心半径保持不变。我们提供准确的分析适合晕密度分布和浓度的数值结果。
2016-02-03 astro-ph.CO
Galaxy-halo size relation from Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 and the ELUCID simulation
根据斯隆数字巡天数据第7版中的星系(SDSS DR 7)和暗物质中的暗物质晕,宇宙学和约束ELUCID模拟,我们研究了恒星质量为$\gtrsim 10^{8} h^{-2}{\rm M}_\odot$的中心星系的观测半径与维里质量为$\gtrsim 10^{10.5} h^{-1}{\rm M}_\odot$的宿主暗物质晕的维里半径之间的关系,以及星系晕大小关系对晕自旋和晕浓度的依赖性。采用一种新的邻域暗物质暗物质晕丰度匹配方法,将观测到的暗物质与ELUCID模拟中的暗物质晕进行了匹配。对于星系的二维半光半径$R_{50}$,我们发现早型和晚型星系有相同的幂律指数0.55与$R_{50} \propto R_{\rm vir}^{0.55}$,虽然早型星系有较小的二维半光半径比晚型星系在固定的晕维里半径。当将二维半光半径$R_{50}$转换为三维半质量半径$r_{1/2}$时,早型和晚型星系都显示出与$\log r_{1/2} = 0.55 \log (R_{\rm vir}/210 h^{-1}{\rm kpc}) + 0.39$相似的星系晕尺寸关系。我们发现星系晕的大小比$r_{1/2}/ R_{\rm vir}$随晕质量的增加而减小。在固定的晕质量,有没有显着的依赖于晕自旋或浓度的星系晕的大小比。
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal properties of violently relaxed gravitational structures
我们研究了一个孤立的球形自引力粒子云的坍缩和维里化,这些粒子最初处于静止状态,其特征是幂律密度分布,指数0<= α< 3,或者是Plummer,Hernquist,NFW,Gaussian分布。我们发现,在所有情况下,坍缩后形成的维里化结构在足够大的半径处具有衰减为~ r^{-4}的密度分布和衰减为~r^{-1}的径向速度色散分布。我们表明,这些配置文件起源于负责喷射的一部分云的质量和能量在崩溃过程中的物理机制,这种相同的机制洗出的依赖于初始条件。当一个足够大的初始速度色散给云粒子,喷射不再发生,因此维里化的晕密度和速度剖面显示的功能,反映了初始条件。
2012-11-06 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Improved Modeling of the Mass Distribution of Disk Galaxies by the Einasto Halo Model
旋涡星系自转曲线的分析为研究暗物质晕的性质及其与重子物质的关系提供了一种有效的诊断方法。我们已经模拟了来自HI邻近星系巡天(THINGS)的星系RC与Einasto晕模型,该模型已成为无耗散宇宙学N体模拟中产生的晕的最佳拟合模型。我们发现,RC是显着更好地适应Einasto晕比伪等温球(ISO)或Navarro-Frenk-White(NFW)晕模型。在我们的最佳拟合模型中,密度斜率的半径与该半径处的密度高度相关。Einasto指数控制着密度剖面的整体形状,平均而言,中等质量和低质量晕的Einasto指数接近统一。这与LCDM模拟的预测不一致。最大质量的晕的指数与宇宙学模拟的指数大致一致,并且似乎与晕维里质量相关。我们发现,一个典型的Einasto密度分布下降更强烈,在其最外面的部分比任何的ISO或NFW模型,而它是相对较浅的最里面的区域。因此,这些晕区的核心性质将NFW模型中低表面密度星系的尖核争议扩展到了Einasto晕中,这些晕区的质量更大,就像那些东西一样。因此,我们发现,Einasto晕模型提供了,到目前为止,最好的匹配所观察到的RC,因此可以被认为是一个新的标准模型的暗物质晕。
2011-09-20 astro-ph.CO
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
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
LoCuSS: Subaru Weak Lensing Study of 30 Galaxy Clusters
我们使用斯巴鲁数据对30个X射线发光的星系团样本中的暗物质分布进行了详细的弱透镜研究,在0.15 <z <0.3。在每个簇中以高统计显著性检测到弱透镜化信号,总检测S/N范围为5至13。在本文中,我们专注于拟合球形模型的切向畸变的集群。当模型分别拟合到聚类时,我们无法在统计上区分SIS和NFW模型。然而,当组合各个簇的切向畸变轮廓,并将模型拟合到堆叠轮廓时,SIS模型分别在低质量箱和高质量箱的6 σ和11 σ处被拒绝。我们还使用单个团簇NFW模型拟合来研究团簇质量(M_vir)与浓度(c_vir)之间的关系,发现c_vir和M_vir之间存在反相关性。最佳拟合的c_vir-M_vir关系为:c_vir(M_vir)propto M_vir ^{-alpha},其中alpha = 0.41 +/-0.19--即在2 σ显著性下检测到非零斜率。然后,我们研究了测量团簇质量的最佳半径,发现对于更高的过密度Delta = 500 - 2000的团簇质量,典型的分数误差从维里过密度(~110)的0.2 - 0.3改善到sigma(M_Delta)/M_Delta~0.1 - 0.2。进一步比较基于球面模型拟合的质量测量值和模型无关孔径质量方法的质量测量值,发现在给定孔径半径的圆柱体内封闭的2D孔径质量系统地大于从NFW模型拟合获得的3D球面质量:对于Delta = 500和110,M_2D/…
2011-03-22 astro-ph.CO
Galaxy cluster virial quantities from extrapolating strong lensing mass profiles
本研究通过强引力透镜质量轮廓外推,发现NFW、Hernquist和beta模型最适合拟合九个巨大星系团的总质量轮廓,且外推得到的M200c与弱透镜结果接近,为推断星系团维里质量提供了简便方法。
2025-05-12 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
The Formation of Spiral Galaxies: Adiabatic Compression with Young's Algorithm and the Relation of Dark Matter Haloes to Their Primordial Antecedents
我们利用杨氏算法来模拟绝热压缩的暗物质晕的星系的东西调查,以确定之间的关系的晕适合的旋转曲线和相应的原始晕压缩前。杨氏算法保留了径向作用和角动量,导致比更广泛使用的近似更少的晕压缩。我们发现,估计的NFW晕适合目前的暗物质分布的参数系统高估的浓度和低估的维里速度相应的原始晕。暗物质模拟预测的正是后者;因此,解释压缩是评估大质量星系是否与仅含暗物质的模拟一致的必要步骤。推断的原始晕大致遵循LCDM宇宙演化中预期的c-V200关系,但往往分散到较低的浓度。对于那些用NFW形式描述其当前暗物质晕很差的星系,我们根本无法得到拟合。因此,我们发现一个混合的袋子:有些星系可以用原始NFW晕内的绝热压缩来合理地描述,而另一些星系则需要额外的机制来将暗物质的密度降低到原始初始条件之下。
2014-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Theoretical dark matter halo density profile
利用二次入射(SI)模型,推导了分层宇宙学中无碰撞无耗散暗物质晕的密度分布。这些新奇之处是:i)我们处理三轴维里化对象; ii)他们的种子在线性政权的峰值赋予{ \it unconvolved}球平均密度分布根据峰值形式主义; iii)考虑到初始的特殊速度;和iv)吸积晕被假定为从内到外发展,保持瞬时内部系统不变。后一种假设的有效性准确地检查比较分析预测,这样的增长与数值模拟的结果。我们表明,球平均密度轮廓的维里化对象可以推断,而不需要指定它们的形状。{ \it典型}球平均晕密度分布推断,到任意小的半径,从密度扰动的功率谱。在$Λ$ CDM宇宙学中的预测轮廓近似地由Einasto轮廓描述,这意味着它没有尖点,而是有一个核心,其中内部斜率缓慢地收敛到零。下降到百分之一的总半径,配置文件有正确的NFW和Einasto的形式,接近后者下降到一个半径约4个数量级less. the模型的内部一致性意味着,晕的密度配置文件海港没有信息,他们过去的聚集历史。这就解释了为什么大的合并不会改变SI形成的维里化天体的典型密度分布,也不会使基于这种形成的峰值形式主义失效。
2012-07-09 astro-ph.CO
Galaxy evolution near groups and clusters: ejected satellites and the spatial extent of environmental quenching
星系团的维里半径超过几个集团/集群优先静态恒星形成率。利用斯隆数字巡天的星系群/星系团目录,再加上宇宙学的N体模拟,我们研究了超越维里半径的这种环境淬火的起源。占集群的群体/集群,我们表明,中央星系显示出增强的SFR淬火到2.5维里半径超出群体/集群,我们表明,这种扩展的环境增强可以简单地解释为“弹出”卫星星系的轨道超出其主机晕的维里半径。我们发现,弹射卫星通常轨道几个陀螺仪超出维里半径,然后回落,因此,他们组成了40%的所有中心星系附近的集团/集群。我们表明,一个模型中,弹射卫星经历相同的SFR淬火卫星内的主机晕基本上可以解释所有的环境依赖的星系淬火。此外,被抛出的卫星(继续)失去显著的晕质量,这种效应可能通过引力透镜观察到。喷射卫星的SFR/颜色和恒星到晕质量突出了环境历史的重要性,并对忽略这种历史的星系占领模型提出了挑战。
2014-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass profiles and galaxy orbits in nearby galaxy clusters from the analysis of the projected phase-space
我们分析了41个附近(z<0.1)放松星系团的运动学数据的投影相空间密度使用唯象,完全各向异性模型的分布函数。我们应用马尔可夫链蒙特卡罗方法放置约束的总质量分布近似的普遍NFW配置文件和配置文件的各向异性的星系轨道。在维里质量M_v= 5 × 10 ^{14}M_sun时,平均质量浓度关系的归一化值为c=6.9_{-0.7}^{+0.6}。假设σ_8与一致性模型框架中的质量浓度关系的归一化之间一一对应,我们估计线性功率谱的归一化为σ_8 =0.91_{-0.08}^{+0.07}。我们的质量配置文件的参数的约束进行了比较,从其他方法的估计。我们发现星系轨道在星系团中心是各向同性的(径向与切向速度色散的平均比值σ_r/σ_θ =0.97+/-0.04),在维里球处是径向各向异性的(平均比值σ_r/σ_θ =1.75^{+0.23}_{-0.19})。虽然中心各向异性的值似乎是普遍的,但维里半径处的各向异性在1<(sigma_r/sigma_theta)<2的范围内在簇之间不同。利用Bautz-Morgan形态学分类和冷核突出的信息,我们选择了两个子样本的星系团对应于较低和较先进的演化状态。研究表明,演化程度较低的星系团具有较浅的质量分布,它们的星系轨道在维里球上更偏向径向。这一属性是一致的质量分布的预期演变,以及与观测到的轨道分离的晚型和早型星系。
2010-07-22 astro-ph.CO
Dark Matter Cores and Cusps: The Case of Multiple Stellar Populations in Dwarf Spheroidals
一些矮球状(dSph)星系被认为包含一个更广泛的,金属贫人口与平坦的速度色散曲线,和一个更集中的,金属丰富的人口与速度色散下降半径。这两个群体可以建模与金分布函数(DF)在等温和急剧截断的限制,分别。我们认为,截断的金属丰富的人口可以追溯到恒星形成气体的空间分布。假设D是中心总势的泰勒展开式中第一个非常数项的指数(对于NFW晕,D=1;对于核心晕,D=2)。然后,我们表明,提高到D/2功率的人口的半光半径的比率必须小于视线速度色散的比率。专门的情况下,雕塑dSph,我们开发了一种技术,同时适合两个人口与国王的DF。这使我们能够在0.2和1.2 kpc之间的径向范围内以前所未有的精度确定Sculptor dSph的质量分布。我们发现,核心晕模型是首选尖晕模型,似然比检验拒绝NFW模型在任何显着性水平高于0.05%。更令人担忧的是,最适合的NFW模型要求c<20的浓度,这不是矮星系的宇宙学首选范围。我们的结论是,dSphs中多个种群的运动学为星系形成理论提供了一个实质性的新挑战,现有证据的权重强烈反对中心的暗物质尖点。
2011-09-21 astro-ph.CO
Exploiting Machine Learning and Disequilibrium in Galaxy Clusters to Obtain a Mass Profile
本研究用3-D K Means聚类分析Abell 2146星系团的4个子结构,判定其处于形成早期,利用其非平衡态构建径向质量分布,发现该分布中心集中度低于NFW分布,揭示暗物质分布的平衡演化特征。
2024-01-31 astro-ph.CO
Virial Sequences for Thick Discs and Haloes: Flattening and Global Anisotropy
维里定理规定了球形和扁平暗晕中示踪剂种群的全球平均赤道速度色散与垂直速度色散之比。这给出了在全球各向异性和平坦化平面中的物理模型序列。示踪剂可以有任何密度,虽然有特别简单的结果幂律和指数。我们证明了压扁定理:对于轴比为g的暗密度势中轴比为q的球形分层示踪剂密度,全球平均赤道速度色散与垂直速度色散之比仅取决于q/g。由于银河系的星晕密度和速度色散是可观测的,这为测量暗物质的扁平度提供了一种新的方法。如果局部晕次矮星的运动学是有代表性的,那么银河系的暗晕是扁圆的,具有g ~ 0.85的平坦势,对应于~ 0.7的暗物质密度的平坦。幂律布居的分数压力过剩大致与椭圆率和下降指数成比例。在相同的压力过剩下,如果一个恒星星族的密度分布比另一个恒星族的密度分布下降得更快,那么它一定更圆。这意味着,Alberlo等人(2007)声称的银河系的双晕结构,一个更平坦的内晕和一个更圆的外晕,与维里定理不一致。对于厚盘,我们提供了公式的维里序列的双指数盘的对数和Navarro-Frenk-White(NFW)晕。有很好的匹配的厚盘的扁平和各向异性的观测数据,如果薄盘是指数的短scalelength ~ 2.6 kpc和归一化的56太阳质量每平方秒差距,加上对数的黑暗晕。
2012-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effect of asphericity in caustic mass estimates of galaxy clusters
测量星系团质量分布的焦散线技术依赖于球对称的假设。当应用到非球面星系团,该方法产生的质量估计受集群方向。在这里,我们采用模拟红移目录产生的宇宙学模拟研究集群的固有形状和周围的焦散质量估计的结构的影响。为此,我们开发了一种新的方法来消除扰动的大尺度结构,建模为两个晕项,在堆叠集群数据的焦散分析。我们发现,在维里半径范围内,由沿长轴观测到的~10^14 Msun星系团的运动学数据推断出的星系团质量比沿短轴观测到的质量大1.7倍,在三个维里半径范围内增加到1.8倍。对于最大的星系团,这种差异增加了20%。此外,当在星系团附近存在类似的结构时,会出现一个较小但仍然显著的质量差异。我们发现,从随机视线的平均集群质量是无偏的,在所有半径和它们的分散范围从0.14到0.17在一个和三个维里半径,与最大的集群增加了40%。考虑到星系团方向的观测约束,我们提供了估计焦散质量偏差的表格。
2014-12-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The velocity modulation of galaxy properties in and near clusters: quantifying the decrease in star formation in backsplash galaxies
在星系中,随着从星系团中心向外投射的距离增加到其维里半径的数倍,星系中的近代恒星形成效率(SF)增加。使用SDSS DR 4中268个星系团中的完整星系样本,我们研究了在距星系团中心给定的投影半径处,星系的M* 和SF属性如何取决于其在星系团静止系中的绝对视线速度,|v_LOS|。我们发现,当R<0.5 R_v时,高质量非BCG星系的比例在低|v_LOS|时向中心增加。在一个给定的投影半径下,低|v_LOS|星系中具有进行中或最近(<1-3 Gyr)有效恒星形成的星系(GORES,EW(H_delta)>2 ang&D_4000>1.5)的比例略低于高速星系。我们研究这些观测趋势的帮助下,一个暗物质(DM)的宇宙学模拟。我们发现,后溅粒子占至少三分之一(一半)的所有粒子在投影半径略大于维里半径和|v_LOS| <sigma_v。GORES分数的解投影导致饱和的线性增加半径。我们拟合GORES分数的简单模型,作为仅类或类和到聚类中心的距离的函数(如在我们的解投影分数中)。在我们的最佳拟合模型中,GORES占维里球内星系总数的13%,维里星系总数的11%,远距离(投影半径R<2 R_v)星系总数的34%和后溅星系总数的19%。考虑到我们的GORES指标的1-3 Gyr回视时间,这些结果表明星系中的SF在通过星系团的一次通道中几乎完全熄灭。
2011-10-19 astro-ph.CO
The nature of assembly bias - I. Clues from a LCDM cosmology
我们提出了一个新的代理的过密度峰值高度的大规模集群的晕的一个给定的质量不随大会的历史显着变化。峰高通常用维里质量来表示,但也可以用不同半径的球体内部的质量来近似,在某些情况下,球体内部的质量可以大于维里半径,因此包括单个宿主晕外部的质量。球半径被定义为r = $a$ delta_t + $b$ log_10(M_vir/M_nl),其中delta_t是相对于由维里质量M_vir的晕所承载的星系的典型年龄的年龄,M_nl是非线性质量,$a$ = 0.2和$b$ =-0.02是被调整以追踪组装偏差效应的自由参数。注意,$r$取决于晕圈质量和年龄。在这种新方法中,一些最初被认为是低质量峰的物体属于具有较高过密度的区域。在大尺度上,即在两个晕制度,该模型正确地恢复简单的处方,其中的偏差响应于单独的质量峰的高度,在通常的定义(维里质量),显示出强烈的依赖于额外的晕属性,如形成时间。单晕项对年龄的依赖性也显著降低。根据这个新定义,其"峰高"发生变化的星系群主要由老的恒星星族组成,并且优先由位于更大质量物体附近的低质量晕所承载。后者是在最近的结果表明,旧的,低质量的晕将遭受截断质量吸积附近较大的晕或仅仅是由于其周围的高密度,从而显示出组装偏置效应。质量的变化足够小,使得Sheth等人(2001)的质量函数仍然很好地拟合新质量的分布。
2010-11-05 astro-ph.CO
Measuring the mass profile of galaxy clusters beyond their virial radius
传统的星系团质量估计假设星系团的组成部分(星系、团内介质和暗物质)处于动态平衡。另外两个不需要这个假设的估算方法在20世纪90年代被提出:引力透镜和焦散技术。利用这些方法,我们可以测量远大于维里半径的半径范围内的团簇质量。在焦散技术中,质量测量仅基于星系团视场中星系的天球坐标和红移;因此,与透镜不同,它原则上可以应用于任何红移的星系团。在这里,我们回顾了焦散方法的起源,基础知识和性能。
2009-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Isolated Galaxies and Isolated Satellite Systems
我们使用SDSS DR7中0.02< z < 0.04742的有限体积星系样本,并辅以明亮的星系来寻找孤立星系。我们设计了一个诊断工具来选择孤立星系在不同的环境中使用的投影间距(r_p)归一化的维里半径的最近邻(r_{vir,nei})和本地的背景密度。我们发现r_p> r_{vir,nei}和ρ< \bar ρ的分离条件能很好地分离CIG星系。我们证实了主星系和卫星星系在形态上的一致性,这表明在维里半径范围内星系之间的流体动力学相互作用在星系演化中的重要性。
2009-09-17 astro-ph.CO
Satellite Galaxies in the Illustris-1 Simulation: Poor Tracers of the Mass Distribution
在Illustris-1模拟中,计算了相对孤立的宿主星系卫星星系的数密度分布。主机的平均总质量密度是很好的拟合的NFW配置文件。完整的卫星样本的数量密度分布与NFW不一致,并且在< 0.5 r_200的尺度上,卫星不跟踪主机的质量。这与以前的半解析星系形成模型的结果有很大的不同。卫星数密度分布的形状取决于宿主和卫星的光度以及宿主维里质量。最微弱的卫星的数量密度分布是很好的拟合的NFW配置文件,但浓度远低于平均主机质量密度。最亮卫星的数量密度分布图显示,当主卫星距离< 0.1 r_200时,斜率急剧增加,这与最近的观测研究定性一致,这些研究发现,当主卫星距离较小时,卫星数量密度急剧增加。在> 0.1 r_200的尺度上,最暗宿主的卫星相当好地跟踪宿主质量。在> 0.4 r_200的尺度上,最亮宿主的卫星不跟踪宿主质量,并且当宿主-卫星距离< 0.1 r_200时,卫星数密度急剧增加。卫星数密度分布和宿主质量密度之间的差异对于最大质量的系统来说是最明显的,在< 0.5 r_200的尺度上,卫星数密度远低于质量密度。
2018-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lensing by wave dark matter halos
波暗物质(WaveDM)最近作为解释宇宙中暗物质含量的可行候选者而受到关注。在本文中,我们探讨在何种程度上暗物质晕在这个模型中,在什么条件下,能够重现强透镜系统。首先,我们分析探讨透镜的模型-发现一个纯粹的WaveDM密度分布,孤立子的配置文件,产生较弱的透镜效应比其他类似的核心配置文件。然后,我们分析模型与孤立子嵌入在NFW的配置文件,已经发现在数值模拟的结构形成。我们使用一个基准模型与玻色子质量的$m_a=10^{-22}{\rm eV}$,我们看到,有一个双模态的贡献的外部NFW部分的配置文件,实际上,一些自由参数与它没有很好的约束。我们发现,配置与玻色子质量$10^{-23}$ - $10^{-22}{\rm eV}$,矮星系运动学的首选质量范围内,孤立子配置文件单独可以适合的数据,但它的大小是不兼容的透镜星系的发光程度。同样地,$10^{-21}{\rm eV}$量级的玻色子质量与莱曼- $α$约束一致,并且由更紧凑的孤子组态组成,为了再现观测到的爱因斯坦半径,它必然需要NFW部分。然后,我们得出结论,透镜系统施加一个保守的下限$m_a > 10^{-24}$和孤子周围的NFW包络必须存在,以满足观测要求。
2019-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter distribution in galaxy groups from combined strong lensing and dynamics analysis
利用强透镜效应和星系动力学相结合的分析方法,我们描述了星系群的质量分布和M/L比,它们构成了Lambda-CDM宇宙学中一个重要的过渡区。通过绘制基本的质量分布,我们测试集团是否占主导地位的暗物质的标准宇宙起源学假设,或在重子丰富的场星系中观察到的等温。我们提出了我们的透镜+星系动力学的形式主义,建立在暗物质占主导地位的NFW和赫恩奎斯特分布,与等温球观察到的星系尺度的对象。我们发现,在核心的组(r ~ 0.2 r_{vir}),共同确定从透镜模型和差分速度色散估计的质量测量,可以有效地区分这些密度分布。我们应用我们的方法MOS观测两组,SL 2SJ 1430 +5546和SL 2SJ 1431 +5533,从我们的CFHTLS镜头目录。与测得的透镜效应和动力学质量,结合极大似然估计建立在我们的模型,我们估计的浓度指数表征每个密度分布和相应的维里质量的每一组。我们的结果表明,这两个群体是暗物质占主导地位,并拒绝等温分布在>>3西格玛水平。对于两组,i波段M/L比值估计值约为260 Msun/Lsun,与其他组的已发表值相似。其成员星系的速度的高斯分布支持高度的维里化。它们的维里质量分别为2.8和1.6 x 10^14 Msun,速度色散分别为720和560 km/s,这可能表明每个星系群都处于向星系团转变的不同阶段。我们的目标是填充这个重要的过渡制度与其他结果,从正在进行的观测剩余…
2010-04-05 astro-ph.CO
Discovery of a >13 Mpc long X-ray filament between two galaxy clusters beyond three times their virial radii
利用SRG/eROSITA全天巡天数据,在星系团Abell 3667和Abell 3651之间发现了一条长度超过13 Mpc的X射线纤维状结构,超出位力半径三倍,并估算其三维长度、总流量、气体质量和中心重子超密度。
2024-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy cluster virial-shock sources in eROSITA catalogs
本研究叠加分析eROSITA EDR星表,在532个星系团的r/R500≈2.0–2.25处统计发现与维里激波相关的明亮炽热展源,为宇宙网吸积提供新探针。
2024-02-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Virial theorem in clusters of galaxies with MOND
一个被称为MOND的牛顿动力学的特殊修改已经被证明可以在不同尺度上再现大多数天体物理系统的动力学,而不会调用非重子暗物质(DM)。然而,有一个长期未解决的问题时,MOND适用于丰富的星系团的形式赤字(约2倍)的预测动力学质量来自维里定理相对于观测。在这篇文章中,我们接近维里定理使用的速度色散的集群成员沿视线,而不是使用集群的温度从X射线数据和流体静力学平衡。在牛顿重力+DM和MOND的集群维里定理的分析计算开发,应用压力(表面)非封闭系统的校正。使用最近的DM配置文件,重子比和重子($β$模型或其他)配置文件的校准,同时允许自由参数的范围内的观测约束。它表明,解决方案存在MOND在集群中,得到类似的结果牛顿+DM -特别是在等温$β$模型的情况下,$β=0.55-0.70$和核心半径$r_c$之间的0.1和0.3倍$r_{500}$(与已知数据一致)。在以前的研究中发现的分歧似乎是由于缺乏压力校正(基于不适当的流体静力学平衡假设)和/或不适当的重子物质配置文件的参数。
2022-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of baryons on the inner density profiles of rich clusters
我们利用“星系及其环境的演化与组装”(EAGLE)宇宙学模拟研究了重子对富星系团密度分布的影响。我们专注于EAGLE集群与$M_{200}>10^{14}~M_\odot$,我们有六个例子。在模拟中,中央最亮的星系团(BCGs)具有陡峭的恒星密度分布,$ρ_*(r) \propto r^{-3}$。恒星在$r<10~\rm{kpc}$的质量密度中占主导地位,因此,总质量密度剖面比Navarro-Frenk-White(NFW)剖面更陡峭,与观测结果非常一致。暗物质晕本身在所有分辨半径($r\gtrsim3.0~\rm{kpc}$)上都紧密地遵循NFW形式。EAGLE BCG具有与Newman等人的样品中的BCG相似的表面亮度和视线速度分散分布,其具有目前可用的最详细的测量。在减去恒星对中心密度的贡献后,纽曼等人推断出比NFW值明显更浅的斜率,这与EAGLE的结果相矛盾。我们讨论了这种差异的可能原因,并得出结论,纽曼等人采用的运动学模型之间的不一致。为他们的BCGs,假设各向同性恒星轨道,和EAGLE BCGs的运动学结构,其中轨道恒星各向异性随半径而变化,往往是径向偏置,可以解释至少部分的差异。
2015-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Wandering Stars: an Origin of Escaped Populations
我们证明,超出星系维里半径的恒星可能是由卫星通过其轨道近心时接收到的引力脉冲产生的。这些恒星可能变得能量不受束缚(逃逸星),或者可能在几个Gyr以上的时间内移动到比几个维里半径更远的地方,但仍然保持与系统的能量束缚(流浪星)。较大的卫星(质量为母星的10-100%)和更多径向轨道上的卫星是大多数被抛出的卫星。游荡的恒星可以通过经典新星在Mpc尺度上观察到,通过SNIa在100 Mpc尺度上观察到。这类恒星的存在意味着银河系中存在着一群几乎不受约束的、年老的、高速的恒星,它们在银河系形成时期由相同的物理机制产生。这些组合群体的大小和性质应该对它们所来自的祖先天体的轨道和质量施加一些限制,从而提供对星系合并历史的洞察,特别是银河系。
2009-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA