Abstract
This paper seeks to verify if the inner halo density profile depends on the ratio between stellar and halo mass. The work follows the previous one by Del Popolo and Pace (2016), in which we studied the quoted problem in the case of Di Cintio et al. (2014) simulations, verifying if supernova feedback scenario is able to describe the inner structure of galaxies, employing more sophisticated statistical tools, namely Bayesian statistics, than those indicated in the quoted paper. The present paper extends the previous results of Del Popolo (2020) to new hydrodynamical simulations (Tollet et al. 2016, Macciò et al. 2020, Lazar et al. 2020). Similarly to Del Popolo (2020), the present paper and its analysis show that the simulations are still not in agreement with the data used. In summary, the quoted simulations, in which supernovae feedback flattens the inner profile of galaxies, cannot correctly explain the structure of the observed galaxies.
Similar content being viewed by others
REFERENCES
A. Del Popolo, Astrophys. J. 637, 12 (2006); astro-ph/0609100.
A. Del Popolo, Astron. Rep. 51, 169 (2007); arXiv: 0801.1091.
A. Del Popolo, AIP Conf. Proc. 1548, 2 (2013).
A. Del Popolo, Int. J. Mod. Phys. D 23, 1430005 (2014); arXiv: 1305.0456.
A. Del Popolo, M. le Delliou, and X. Lee, Galaxies 6, 67 (2018).
A. Del Popolo, F. Pace, and D. F. Mota, Phys. Rev. D 100, 024013 (2019); arXiv: 1908.07322.
E. Komatsu, K. M. Smith, J. Dunkley, et al., Astrophys. J. Suppl. 192, 18 (2011); arXiv: 1001.4538.
Planck Collab. XVI, Astron. Astrophys. 571, A16 (2014); arXiv: 1303.5076.
B. Moore, T. Quinn, F. Governato, J. Stadel, and G. Lake, Mon. Not. R. Astron. Soc. 310, 1147 (1999); astro-ph/9903164.
W. J. G. de Blok, Adv. Astron. 2010, 789293 (2010); arXiv: 0910.3538.
J. P. Ostriker and P. Steinhardt, Science (Washington, DC, U. S.) 300, 1909 (2003); astro-ph/0306402.
M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, and M. Kaplinghat, Mon. Not. R. Astron. Soc. 415, L40 (2011); arXiv: 1103.0007.
V. F. Cardone, M. P. Leubner, and A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 414, 2265 (2011); arXiv: 1102.3319.
V. F. Cardone, A. Del Popolo, C. Tortora, and N. R. Napolitano, Mon. Not. R. Astron. Soc. 416, 1822 (2011); arXiv: 1106.0364.
A. Del Popolo and N. Hiotelis, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1, 047 (2014); arXiv: 1401.6577.
A. Del Popolo and M. Le Delliou, J. Cosmol. Astropart. Phys. 12, 051 (2014); arXiv: 1408.4893.
A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 419, 971 (2012); arXiv: 1105.0090.
A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 424, 38 (2012); arXiv: 1204.4439.
A. Del Popolo, F. Pace, and M. Le Delliou, J. Cosmol. Astropart. Phys. 3, 032 (2017), 1703.06918.
A. Del Popolo and M. Le Delliou, Galaxies 5, 17 (2017); arXiv: 1606.07790.
A. Del Popolo, F. Pace, M. Le Delliou, and X. Lee, Phys. Rev. D 98, 063517 (2018); arXiv: 1809.10609.
P. A. R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, M. Arnaud, M. Ashdown, F. Atrio-Barandela, J. Aumont, C. Baccigalupi, A. J. Banday, et al. (Planck Collab.), Astron. Astrophys. 571, A30 (2014); arXiv: 1309.0382.
M. Raveri, Phys. Rev. D 93, 043522 (2016); arXiv: 1510.00688.
E. Macaulay, I. K. Wehus, and H. K. Eriksen, Phys. Rev. Lett. 111, 161301 (2013); arXiv: 1303.6583.
D. J. Schwarz, G. D. Starkman, D. Huterer, and C. J. Copi, Phys. Rev. Lett. 93, 221301 (2004); astro-ph/0403353.
C. J. Copi, D. Huterer, D. J. Schwarz, and G. D. Starkman, Mon. Not. R. Astron. Soc. 367, 79 (2006); astro-ph/0508047.
H. K. Eriksen, F. K. Hansen, A. J. Banday, K. M. Górski, and P. B. Lilje, Astrophys. J. 605, 14 (2004), astro-ph/0307507.
M. Cruz, E. Martínez-González, P. Vielva, and L. Cayón, Mon. Not. R. Astron. Soc. 356, 29 (2005); astro-ph/0405341.
A. Del Popolo and M. Le Delliou, Galaxies 5, 17 (2017); arXiv: 1606.07790.
A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 408, 1808 (2010); arXiv: 1012.4322.
A. Del Popolo, J. Cosmol. Astropart. Phys. 7, 014 (2011); arXiv: 1112.4185.
B. Moore, Nature (London, U.K.) 370, 629 (1994).
M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, and M. Kaplinghat, Mon. Not. R. Astron. Soc. 422, 1203 (2012); arXiv: 1111.2048.
A. B. Newman, T. Treu, R. S. Ellis, D. J. Sand, C. Nipoti, J. Richard, and E. Jullo, Astrophys. J. 765, 24 (2013); arXiv: 1209.1391.
A. B. Newman, T. Treu, R. S. Ellis, and D. J. Sand, Astrophys. J. 765, 25 (2013); arXiv: 1209.1392.
R. A. Flores and J. R. Primack, Astrophys. J. Lett. 427, L1 (1994); astro-ph/9402004.
A. Del Popolo, Astron. J. 131, 2367 (2006); astro-ph/0609101.
A. Del Popolo, Astron. Astrophys. 454, 17 (2006); ar-Xiv: 0801.1086.
D. C. Rodrigues, A. Del Popolo, V. Marra, and P. L. C. de Oliveira, Mon. Not. R. Astron. Soc. 470, 2410 (2017); arXiv: 1701.02698.
J. A. S. Lima, A. Del Popolo, and A. R. Plastino, Phys. Rev. D 100, 104042 (2019); arXiv: 1911.09060.
A. Del Popolo, F. Pace, and D. F. Mota, Phys. Rev. D 100, 024013 (2019); arXiv: 1908.07322.
A. Del Popolo and V. F. Cardone, Mon. Not. R. Astron. Soc. 423, 1060 (2012); arXiv: 1203.3377.
A. Del Popolo, V. F. Cardone, and G. Belvedere, Mon. Not. R. Astron. Soc. 429, 1080 (2013); arXiv: 1212.6797.
F. Pace, R. C. Batista, and A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 445, 648 (2014); arXiv: 1406.1448.
J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 462, 563 (1996); astro-ph/9508025.
S. Mashchenko, H. M. P. Couchman, and A. Sills, Astrophys. J. 639, 633 (2006); astro-ph/0511361.
F. Governato, C. Brook, L. Mayer, A. Brooks, G. Rhee, J. Wadsley, P. Jonsson, B. Willman, G. Stinson, T. Quinn, et al., Nature (London, U.K.) 463, 203 (2010); arXiv: 0911.2237.
F. Governato, A. Zolotov, A. Pontzen, C. Christensen, S. H. Oh, A. M. Brooks, T. Quinn, S. Shen, and J. Wadsley, Mon. Not. R. Astron. Soc. 422, 1231 (2012); arXiv: 1202.0554.
A. Di Cintio, C. B. Brook, A. V. Macciò, G. S. Stinson, A. Knebe, A. A. Dutton, and J. Wadsley, Mon. Not. R. Astron. Soc. 437, 415 (2014); arXiv: 1306.0898.
R. Teyssier, A. Pontzen, Y. Dubois, and J. I. Read, Mon. Not. R. Astron. Soc. 429, 3068 (2013); arXiv: 1206.4895.
A. El-Zant, I. Shlosman, and Y. Hoffman, Astrophys. J. 560, 636 (2001); astro-ph/0103386.
A. A. El-Zant, Y. Hoffman, J. Primack, F. Combes, and I. Shlosman, Astrophys. J. Lett. 607, L75 (2004); astro-ph/0309412.
A. Del Popolo, Astron. Astrophys. 448, 439 (2006).
E. Romano-Dıaz, I. Shlosman, Y. Hoffman, and C. Heller, Astrophys. J. Lett. 685, L105 (2008); arXiv: 0808.0195.
E. Romano-Díaz, I. Shlosman, C. Heller, and Y. Hoffman, Astrophys. J. 702, 1250 (2009); arXiv: 0901.1317.
D. R. Cole, W. Dehnen, and M. I. Wilkinson, Mon. Not. R. Astron. Soc. 416, 1118 (2011), 1105.4050.
C. Nipoti and J. Binney, Mon. Not. R. Astron. Soc. 446, 1820 (2015); arXiv: 1410.6169.
A. Del Popolo and M. Gambera, Astron. Astrophys. 337, 96 (1998); astro-ph/9802214.
A. Del Popolo, M. Gambera, and V. Antonuccio-Delogu, Astron. Astrophys. Trans. 16, 127 (1998).
A. Del Popolo, Astrophys. J. 698, 2093 (2009); arXiv: 0906.4447.
A. R. Zentner and J. S. Bullock, Astrophys. J. 598, 49 (2003); astro-ph/0304292.
J. Sommer-Larsen and A. Dolgov, Astrophys. J. 551, 608 (2001); astro-ph/9912166.
W. Hu, R. Barkana, and A. Gruzinov, Phys. Rev. Lett. 85, 1158 (2000); astro-ph/0003365.
J. Goodman, New Astron. 5, 103 (2000); astro-ph/0003018.
P. J. E. Peebles, Astrophys. J. Lett. 534, L127 (2000); astro-ph/0002495.
M. Kaplinghat, L. Knox, and M. S. Turner, Phys. Rev. Lett. 85, 3335 (2000);astro-ph/0005210.
R. Cen, Astrophys. J. Lett. 546, L77 (2001); astro-ph/0005206.
D. N. Spergel and P. J. Steinhardt, Phys. Rev. Lett. 84, 3760 (2000); astro-ph/9909386.
H. A. Buchdahl, Mon. Not. R. Astron. Soc. 150, 1 (1970).
A. A. Starobinsky, Phys. Lett. B 91, 99 (1980).
G. R. Bengochea and R. Ferraro, Phys. Rev. D 79, 124019 (2009); arXiv: 0812.1205.
E. V. Linder, Phys. Rev. D 81, 127301 (2010); arXiv: 1005.3039.
R. Zheng and Q.-G. Huang, J. Cosmol. Astropart. Phys. 3, 2 (2011); arXiv:1010.3512.
M. Milgrom, Astrophys. J. 270, 365 (1983).
M. Milgrom, Astrophys. J. 270, 371 (1983).
K. A. Oman, J. F. Navarro, A. Fattahi, C. S. Frenk, T. Sawala, S. D. M. White, R. Bower, R. A. Crain, M. Furlong, M. Schaller, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 452, 3650 (2015); arXiv: 1504.01437.
K. A. Oman, J. F. Navarro, L. V. Sales, A. Fattahi, C. S. Frenk, T. Sawala, M. Schaller, and S. D. M. White, arXiv: 1601.01026 (2016).
J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 490, 493 (1997); astroph/9611107.
J. F. Navarro, A. Ludlow, V. Springel, J. Wang, M. Vogelsberger, S. D. M. White, A. Jenkins, C. S. Frenk, and A. Helmi, Mon. Not. R. Astron. Soc. 402, 21 (2010); arXiv: 0810.1522.
W. J. G. de Blok, A. Bosma, and S. McGaugh, Mon. Not. R. Astron. Soc. 340, 657 (2003); astro-ph/0212102.
R. Kuzio de Naray and T. Kaufmann, Mon. Not. R. Astron. Soc. 414, 3617 (2011); arXiv: 1012.3471.
S.-H. Oh, W. J. G. de Blok, E. Brinks, F. Walter, and R. C. Kennicutt, Jr., Astron. J. 141, 193 (2011); arXiv: 1011.0899.
S.-H. Oh, C. Brook, F. Governato, E. Brinks, L. Mayer, W. J. G. de Blok, A. Brooks, and F. Walter, Astron. J. 142, 24 (2011); arXiv: 1011.2777.
F. Pace, C. Schimd, D. F. Mota, and A. D. Popolo, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2019, 060 (2019). https://doi.org/10.1088%2F1475-7516%2F2019%2F09%2F060
Del Popolo, Astron. Rep. (2020, in press).
M. Ricotti, Mon. Not. R. Astron. Soc. 344, 1237 (2003); astro-ph/0212146.
L. L. R. Williams, A. Babul, and J. J. Dalcanton, Astrophys. J. 604, 18 (2004); arXiv: astroph/0312002.
A. Del Popolo, F. Pace, and J. A. S. Lima, Int. J. Mod. Phys. D 22, 1350038 (2013); arXiv: 1207.5789.
A. Del Popolo, F. Pace, and J. A. S. Lima, Mon. Not. R. Astron. Soc. 430, 628 (2013), 1212.5092.
A. Del Popolo, F. Pace, S. P. Maydanyuk, J. A. S. Lima, and J. F. Jesus, Phys. Rev. D 87, 043527 (2013); arXiv: 1303.3628.
F. Pace, L. Moscardini, R. Crittenden, M. Bartelmann, and V. Pettorino, Mon. Not. R. Astron. Soc. 437, 547 (2014); arXiv: 1307.7026.
A. Mehrabi, F. Pace, M. Malekjani, and A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 465, 2687 (2017); arXiv: 1608.07961.
D. C. Rodrigues, V. Marra, A. del Popolo, and Z. Davari, Nat. Astron. 2, 668 (2018); arXiv: 1806.06803.
J. D. Simon, A. D. Bolatto, A. Leroy, L. Blitz, and E. L. Gates, Astrophys. J. 621, 757 (2005); astro-ph/0412035.
W. J. G. de Blok, F. Walter, E. Brinks, C. Trachternach, S.-H. Oh, and R. C. Kennicutt, Jr., Astron. J. 136, 2648 (2008); arXiv: 0810.2100.
J. J. Adams, J. D. Simon, M. H. Fabricius, R. C. E. van den Bosch, J. C. Barentine, R. Bender, K. Gebhardt, G. J. Hill, J. D. Murphy, R. A. Swaters, et al., Astrophys. J. 789, 63 (2014); arXiv: 1405.4854.
A. Del Popolo and M. Gambera, Astron. Astrophys. 357, 809 (2000); astro-ph/9909156.
G. Battaglia, A. Helmi, E. Tolstoy, M. Irwin, V. Hill, and P. Jablonka, Astrophys. J. Lett. 681, L13 (2008); arXiv: 0802.4220.
A. Agnello and N. W. Evans, Astrophys. J. Lett. 754, L39 (2012); arXiv: 1205.6673.
N. C. Amorisco and N. W. Evans, Mon. Not. R. Astron. Soc. 419, 184 (2012); arXiv: 1106.1062.
J. R. Jardel and K. Gebhardt, Astrophys. J. Lett. 775, L30 (2013).
K. Hayashi, M. Chiba, and T. Ishiyama, Astrophys. J. 904, 45 (2020); arXiv: 2007.13780.
J. Oñorbe, M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, P. F. Hopkins, D. Kereš, C.-A. Faucher-Giguère, E. Quataert, and N. Murray, arXiv: 1502.02036 (2015).
E. Tollet, A. V. Macció, A. A. Dutton, G. S. Stinson, L. Wang, C. Penzo, T. A. Gutcke, T. Buck, X. Kang, C. Brook, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 456, 3542 (2016); arXiv: 1507.03590.
A. V. Macció, S. Crespi, M. Blank, and X. Kang, Mon. Not. R. Astron. Soc. 495, L46 (2020), 2004.03817.
A. Lazar, J. S. Bullock, M. Boylan-Kolchin, T. K. Chan, P. F. Hopkins, A. S. Graus, A. Wetzel, K. El-Badry, C. Wheeler, M. C. Straight, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 497, 2393 (2020); arXiv: 2004.10817.
S. Trujillo-Gomez, A. Klypin, P. Colín, D. Ceverino, K. S. Arraki, and J. Primack, Mon. Not. R. Astron. Soc. 446, 1140 (2015); arXiv: 1311.2910.
I. Ferrero, M. G. Abadi, J. F. Navarro, L. V. Sales, and S. Gurovich, Mon. Not. R. Astron. Soc. 425, 2817 (2012); arXiv: 1111.6609.
J. Peñarrubia, A. Pontzen, M. G. Walker, and S. E. Koposov, Astrophys. J. Lett. 759, L42 (2012); arXiv: 1207.2772.
S. Garrison-Kimmel, M. Rocha, M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, and J. Lally, Mon. Not. R. Astron. Soc. 433, 3539 (2013); arXiv: 1301.3137.
E. Papastergis, R. Giovanelli, M. P. Haynes, and F. Shankar, Astron. Astrophys. 574, A113 (2015); ar-Xiv: 1407.4665.
A. Del Popolo, Astron. Rep. 64, 547 (2020).
A. Del Popolo, M. Deliyergiyev, M. Le Delliou, L. Tolos, and F. Burgio, Phys. Dark Universe 28, 100484 (2020); arXiv: 1904.13060.
Y. Zhou, A. Del Popolo, and Z. Chang, Phys. Dark Universe 28, 100468 (2020).
M. H. Chan and A. Del Popolo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 492, 5865 (2020); arXiv: 2001.06141.
A. Del Popolo, M. Deliyergiyev, and M. Le Delliou, Phys. Dark Universe 30, 100622 (2020).
A. Del Popolo, M. Deliyergiyev, M. Le Delliou, L. Tolos, and F. Burgio, Phys. Dark Universe 28, 100484 (2020); arXiv: 1904.13060.
R. Genzel, N. M. F. Schreiber, H. Übler, P. Lang, T. Naab, R. Bender, L. J. Tacconi, E. Wisnioski, S. Wuyts, T. Alexander, et al., Nature (London, U.K.) 543, 397 (2017); arXiv: 1703.04310.
A. Del Popolo, E. N. Ercan, and Z. Xia, Astron. J. 122, 487 (2001); astro-ph/0108080.
A. Del Popolo, Astron. Astrophys. 387, 759 (2002); astro-ph/0202436.
A. Del Popolo, N. Hiotelis, and J. Peñarrubia, Astrophys. J. 628, 76 (2005); astro-ph/0508596.
A. Del Popolo and F. Pace, Astrophys. Space Sci. 361, 162 (2016);
Astrophys. Space Sci. 361, 225(E) (2016); arXiv: 1502.01947.
J. J. Adams, J. D. Simon, M. H. Fabricius, R. C. E. van den Bosch, J. C. Barentine, R. Bender, K. Gebhardt, G. J. Hill, J. D. Murphy, R. A. Swaters, et al., Astrophys. J. 789, 63 (2014); arXiv: 1405.4854.
A. Del Popolo and F. Pace, Astrophys. Space Sci. 361, 162 (2016); arXiv: 1502.01947.
J. D. Simon, A. D. Bolatto, A. Leroy, L. Blitz, and E. L. Gates, Astrophys. J. 621, 757 (2005); arXiv: astro-ph/0412035.
M. G. Walker and J. Peñarrubia, Astrophys. J. 742, 20 (2011); arXiv: 1108.2404.
D. Hooper, Phys. Dark Universe 15, 53 (2017); arXiv: 1608.00003.
M. Pato, F. Iocco, and G. Bertone, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2015, 001 (2015); arXiv: 1504.06324.
F. Iocco and M. Benito, Phys. Dark Universe 15, 90 (2017); arXiv: 1611.09861.
S.-H. Oh, D. A. Hunter, E. Brinks, B. G. Elmegreen, A. Schruba, F. Walter, M. P. Rupen, L. M. Young, C. E. Simpson, M. C. Johnson, et al., Astron. J. 149, 180 (2015); arXiv: 1502.01281.
L. Chemin, W. J. G. de Blok, and G. A. Mamon, Astron. J. 142, 109 (2011); arXiv: 1109.4247.
W. J. G. de Blok, F. Walter, E. Brinks, C. Trachternach, S. H. Oh, and J. Kennicutt, Astron. J. 136, 2648 (2008); arXiv: 0810.2100.
A. Di Cintio, C. B. Brook, A. V. Macció, G. S. Stinson, A. Knebe, A. A. Dutton, and J. Wadsley, Mon. Not. R. Astron. Soc. 437, 415 (2014); arXiv: 1306.0898.
R. A. Crain, J. Schaye, R. G. Bower, M. Furlong, M. Schaller, T. Theuns, C. Dalla Vecchia, C. S. Frenk, I. G. McCarthy, J. C. Helly, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 450, 1937 (2015); arXiv: 1501.01311.
T. Castro, V. Marra, and M. Quartin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 463, 1666 (2016); arXiv: 1605.07548.
R. Amanullah, C. Lidman, D. Rubin, G. Aldering, P. Astier, K. Barbary, M. S. Burns, A. Conley, K. S. Dawson, S. E. Deustua, et al., Astrophys. J. 716, 712 (2010); arXiv: 1004.1711.
B. P. Moster, T. Naab, and S. D. M. White, Mon. Not. R. Astron. Soc. 428, 3121 (2013); arXiv: 1205.5807.
D. Foreman-Mackey, D. W. Hogg, D. Lang, and J. Goodman, Publ. Astron. Soc. Pacif. 125, 306 (2013); arXiv: 1202.3665.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Del Popolo, A. Stellar-to-Halo Mass Ratio and Dark Matter Profiles. Astron. Rep. 65, 529–542 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063772921070039
Received:
Revised:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063772921070039