مقاله پروفایل های انبوه کهکشان های کوتوله از لنزهای بررسی انرژی تاریک

چکیده

We present a novel approach to extracting dwarf galaxies from photometric data to measure their average halo mass profile with weak lensing. We characterise their stellar mass and redshift distributions with a spectroscopic calibration sample. Using the ${\sim}5000\mathrm{deg}^2$ multi-band photometry from Dark Energy Survey and redshifts from the Satellites Around Galactic Analogs (SAGA) survey with an unsupervised machine learning method, we select a low-mass galaxy sample spanning redshifts $z{<}0.3$ and divide it into three mass bins. From low to high median mass, the bins contain [146 420, 330 146, 275 028] galaxies and have median stellar masses of $\log_{10}(M_*/M_{\odot})= [8.52^{+0.57}_{-0.76}, 9.02^{+0.50}_ {-0.64}, 9.49^{+0.50}_{-0.58}]$. We measure the stacked excess surface mass density profiles, $ΔΣ(R)$, of these galaxies using galaxy--galaxy lensing with a signal-to-noise of [14, 23, 28]. Through a simulation-based forward-modelling approach, we fit the measurements to constrain the stellar-to-halo mass relation and find the median halo mass of these samples to be $\log_{10}(M_{\rm halo}/M_{\odot})$ = [$10.67\substack{+0.2\\-0.4}$, $11.01\substack{+0.14 \\ -0.27}$,$11.40\substack{+0.08\\-0.15}$]. The CDM profiles are consistent with NFW profiles over scales ${\lesssim}0.15 \rm{h}^{-1}$Mpc. We find that ${\sim}20$ per cent of the dwarf galaxy sample are satellites. This is the first measurement of the halo profiles and masses of such a comprehensive, low-mass galaxy sample. The techniques presented here pave the way for extracting and analysing even lower-mass dwarf galaxies and for more finely splitting galaxies by their properties with future photometric and spectroscopic survey data.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما یک روش جدید برای استخراج کهکشانهای کوتوله از داده های فوتومتریک برای اندازه گیری میانگین مشخصات توده هاله آنها با لنز ضعیف ارائه می دهیم.ما توزیع های ستاره ای و توزیع مجدد آنها را با یک نمونه کالیبراسیون طیف سنجی توصیف می کنیم.با استفاده از $ { sim} 5000 Mathrm {deg}^2 $ فتومتری چند باند از بررسی انرژی تاریک و redshift از ماهواره های اطراف بررسی آنالوگ های کهکشانی (SAGA) با یک روش یادگیری دستگاه بدون نظارت ، ما یک کهکشان کم مصرف انتخاب می کنیمنمونه ای از redshift $ z {<} 0.3 $ و آن را به سه سطل انبوه تقسیم کنید.از توده متوسط کم تا زیاد ، سطل ها حاوی [146 420 ، 330 146 ، 275 028] کهکشان ها هستند و دارای توده های ستاره ای متوسط $ log_ {10} (m _*/m _ { odot}) = [8.52^{+0.577} _ {-0.76} ، 9.02^{+0.50} _ {-0.64} ، 9.49^{+0.50} _ {-0.58}] $.ما پروفایل های چگالی جرم بیش از حد انباشته شده ، $ δς (r) $ ، از این کهکشان ها را با استفاده از کهکشان-لنز گالکسی با یک سیگنال به نویز از [14 ، 23 ، 28] اندازه می گیریم.از طریق یک رویکرد مدل سازی به جلو مبتنی بر شبیه سازی ، ما اندازه گیری ها را برای محدود کردن رابطه جرم ستاره ای به هاالو متناسب می کنیم و توده هاله متوسط این نمونه ها را به عنوان $ log_ {10} (M _ { rm halo}/m_ می یابیم.{ odot}) $ = [10.67 $ substack {+0.2 \-0.4} $ ، $ 11.01 substack {+0.14 -0.27} $ ، 11.40 $ substack {+0.08 \-0.15}} $].پروفایل های CDM با پروفایل های NFW بیش از مقیاس $ { lesssim} 0.15 rm {h}^{-1} $ mpc سازگار است.ما می دانیم که $ { sim} 20 $ درصد از نمونه های گلکسی کوتوله ماهواره ها هستند.این اولین اندازه گیری پروفایل هاله و توده های چنین نمونه جامع و با جرم کم است.تکنیک های ارائه شده در اینجا راه را برای استخراج و تجزیه و تحلیل حتی کهکشانهای کوتوله با جرم پایین و برای کهکشان های ریز تر تقسیم شده توسط خواص آنها با داده های نظرسنجی فوتومتری و طیف سنجی آینده هموار می کنند. [sc name="paperTranslation2"][/sc]