使用 UMAP 研究暗物质星系的动力学结构

我们使用维度缩减算法——统一流形逼近和投影（UMAP）——来研究暗物质星系内部的动力学结构。我们使用一项对 Milky Way 质量暗物质星系进行的 zoom-in 模拟，在该星系在 z = 0 时的 6 维相空间中应用 UMAP。我们发现，场中粒子以与其吸积历史密切相关的方式映射到较低维空间中的 distinct 簇。UMAP 空间中最大的簇不包含整个 Milky Way 病毒区域，并清晰地将较旧的星系与最近吸积的物质分开。该簇中的粒子仅约占 Milky Way 粒子的 70%，已经经历了多次近心穿越，因而可能是相位混合的，变得动力学均匀。吸积区域和最近吸积的粒子与亚结构，甚至直到溅出后，也在较低维空间中形成 distinct 组成部分；此外，较高角动量粒子也需要更长时间才能混合。我们的工作表明，当前的 Milky Way 星系保留了历史信息，特别是关于最近吸积历史的历史信息，甚至是相对较旧的结构也并非动力学均匀。我们还探索了将 UMAP 作为寻找暗物质模拟中一致亚星系的预处理步骤。