一种用于半解析模型的子晕轨道演化新标定方法
宇宙学与河外天体物理
2020-09-25 v2
摘要
理解卫星晕（又称“子晕”）的非线性动力学对于预测暗物质子结构和卫星星系的丰度与分布，以及利用观测区分微观物理暗物质模型十分重要。通常，对这些动力学建模需要高分辨率的 Large N-body 模拟。半解析模型可提供一种更高效的方式来描述动力学摩擦、潮汐质量损失和潮汐加热等关键物理过程，且仅需少量自由参数。在本工作中，我们提出一种快速的蒙特卡洛马尔可夫链拟合方法，以探索此类子晕非线性演化模型的参数空间。我们使用早期工作中描述的动力学模型，并将模型标定到两组高分辨率冷暗物质 N-body 模拟，即 ELVIS 和 Caterpillar。与以往使用人工参数调节的标定相比，我们的方法为确定最佳拟合参数及其后验概率提供了更稳健的途径。我们发现，联合拟合子晕质量和最大速度函数可以打破潮汐剥离与潮汐加热参数之间的简并，并对动力学摩擦的强度提供更好的约束。我们展示了我们的半解析模拟能够准确再现 N-body 模拟的统计量，且两组 N-body 模拟的标定结果在 95% 置信水平上一致。本工作标定的动力学模型将对未来的暗物质子结构研究十分重要。
引用
@article{arxiv.2003.10646,
title = {A new calibration method of sub-halo orbital evolution for semi-analytic models},
author = {Shengqi Yang and Xiaolong Du and Andrew J. Benson and Anthony R. Pullen and Annika H. G. Peter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10646},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 8 figures