尖点暗物质晕中棒不稳定性剖析
天体物理学
2011-02-11 v2
摘要
我们研究了具有指数盘和具有Navarro-Frenk-White (NFW)宇宙学密度轮廓的尖点暗物质(DM)晕的星系模型中的棒不稳定性。我们从受棒不稳定性影响的3-积分复合分布函数构建了平衡模型。我们生成了一系列模型,其质量分辨率范围从盘中的1.8K到18M个粒子,晕中的10K到100M个粒子,以及一个有效分辨率约为10^10个粒子的多质量模型。我们描述了质量分辨率如何影响棒不稳定性,包括其线性增长阶段、屈曲不稳定性、通过角动量共振转移到暗物质晕导致的模式速度衰减,以及晕尖点可能的破坏。我们的更高分辨率模拟显示了棒与暗物质晕轨道之间离散共振相互作用的收敛谱。随着模式速度衰减,轨道共振扫过大部分暗物质晕相空间,并在晕粒子中广泛分布角动量。晕没有形成平坦的密度核,并保持了尖点,除了受引力软化主导的区域。棒的形成增加了中心恒星密度,并且暗物质被绝热压缩,使晕中心密度增加了1.7倍。总体而言,当比较棒的增长、模式速度演化、暗物质晕密度轮廓以及轨道共振的非线性分析时,对于晕粒子数在1M到10M之间的情况,棒的演化显示出收敛行为。更高分辨率的模拟清楚地说明了离散共振在将角动量从棒输运到晕中的重要性。
引用
@article{arxiv.0810.4925,
title = {Anatomy of the Bar Instability in Cuspy Dark Matter Halos},
author = {John Dubinski and Ingo Berentzen and Isaac Shlosman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.4925},
year = {2011}
}
备注
20 pages, 29 figures, 4 animations available at http://www.cita.utoronto.ca/~dubinski/BarsInCuspyHalos, Submitted to ApJ