超轻暗物质的 solitons-halo 关系探讨

在超轻暗物质理论中，solitons 在星系 halo 的内部区域形成。这些的观测意义取决于 solitons 的质量。各种关于 solitons 质量与 halo 属性之间关系的公式已提出。我们分析了这些关系，并用一套数值模拟进行测试。Schive 等人 2014 年的关系等价于 $(E/M)_{\rm sol}=(E/M)_{\rm halo}$，其中 $E_{\rm sol (halo)}$ 和 $M_{\rm sol (halo)}$ 分别是 solitons (halo) 的能量和质量。如果 halo 大致上virialized，这个关系在参数上类似于 Chan 等人 2022 年的蒸发/生长阈值，因此提供了 solitons 质量的粗略下界。另一种关系由 Mocz 等人 2017 年提出，等价于 $E_{\rm sol}=E_{\rm halo}$，因此在 halo 能量可靠估计的前提下，给出了 solitons 质量的上界。我们的模拟提供了支持这一图景的证据，并且在考虑到 $E_{\rm halo}$ 在有限体积处定义模糊性后，与文献中其他结果基本一致。