LambdaCDM暗物质晕中的各向异性q-高斯速度分布

在$\Lambda$CDM无耗散宇宙学模拟中，暗物质晕的速度分布函数（VDF）必须是径向和切向分量不可分离的，但人们对其仍知之甚少。我们提出了$\Lambda$CDM晕中VDF的第一个单参数、不可分离、各向异性模型，该模型基于各向同性q-高斯（Tsallis）VDF构建，该VDF针对各向同性无量纲球面速度分量集（减去流运动后），并由各自的速度弥散归一化。我们在90个无耗散宇宙学模拟的星团质量晕上测试了我们的VDF。在维里半径$r_{\rm vir}$之外，我们的模型VDF充分再现了模拟晕中测量的VDF，但没有任何q-高斯模型能充分表示$r_{\rm vir}$内的VDF，因为此时的速度分布函数比任何q-高斯允许的更平坦。尽管如此，在$5\,r_{\rm vir}$内的几乎所有半径上，我们的VDF比常用的麦克斯韦（高斯）分布拟合模拟结果显著更好。在0.4（1）$r_{\rm vir}$内，非高斯性指数$q$与密度轮廓的斜率以及速度各向异性轮廓（大致）呈线性关系。我们提供了中值拟合和叠加晕拟合中$q$随半径变化的参数化。在相当于银河系太阳位置的几个百分比$r_{\rm vir}$的半径处，我们的最佳拟合VDF虽然比高斯分布更好地拟合模拟，但显著高估了高速物体的比例，表明不应盲目使用这些q-高斯拟合来预测暗物质粒子的直接探测率。