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具有增强原初功率谱与超致密微晕的三维模拟

宇宙学与河外天体物理 2018-01-09 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们在 kpc 尺度附近增强原初功率谱的条件下,对早期宇宙中的结构形成进行了三维模拟。我们证明,我们的模拟能够产生接近陡峭 ρr9/4\rho\propto r^{-9/4} 晕轮廓的幂律轮廓,该轮廓通常被认为是超致密微晕的良好近似。然而,我们表明,对于更真实的初始条件,即晕既非完美对称也非孤立时,这种陡峭的幂律轮廓会被破坏,我们发现 Navarro-Frenk-White 轮廓对大多数晕是更好的拟合。在背景涨落存在的情况下,即使是极端的、近乎球形的初始条件也无法保持其特殊性。尽管如此,增大初始涨落的幅度会导致所有结构形成得更早,从而密度更大。我们发现,当涨落幅度足够大时,模拟中典型晕的浓度值可以变得非常大。然而,尽管来自这些晕核心内暗物质湮灭的信号得到了增强,但与通常假设的 UCMH 轮廓相比,它仍然小数个数量级。因此,基于未观测到 UCMH 所得出的原初功率谱上限应被重新评估。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.02055,
  title  = {3D simulations with boosted primordial power spectra and ultracompact minihalos},
  author = {Mateja Gosenca and Julian Adamek and Christian T. Byrnes and Shaun Hotchkiss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02055},
  year   = {2018}
}

备注

19 pages, 20 figures. v2: Minor changes to match the published version