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银河质量级SIDM暗物质星系中的跳过核心形成:对局部星系过近点情景的启示

星系天体物理 2026-04-13 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们考虑银河(MW)和M31曾经发生过一次近近点擦过的情景,并探讨其与自互作用暗物质(SIDM)的兼容性。我们采用来自IllustrisTNG模拟中抽样的局部星系(LG)类比初始条件,对MW-M31轨道进行受控重制,在标准冷暗物质(CDM)和各种SIDM交叉截面下演化系统。我们发现,银河的深层星系潜能预条件了星系的热结构,建立了初始的负温度梯度。这驱动SIDM星系跳过标准的核心形成阶段,进入立即的核心坍缩,导致中心密度单调递增。在完整的轨道模拟中,银河类比的紧凑星际成分(盘/星团)在距离rperi20r_{\rm peri}\lesssim20 kpc时仍能抵抗潮汐破坏,具体发生在宇宙时约8 Gyr时。而 diffuse 星际星团相对更易受到破坏,在rperi100r_{\rm peri}\lesssim100 kpc时会遭遇破坏。我们的结果显示出结构演化的二元性:紧凑盘/星团对SIDM热力学敏感,但在轨道潮汐作用下动态上稳健;而 diffuse 星际星团则与具体的SIDM模型无关,但更易受到轨道潮汐破坏。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.08647,
  title  = {Bypassed Core Formation in Milky Way-Mass SIDM Halos: Implications for the Local Group Past-Pericenter Scenario},
  author = {Zhichao Carton Zeng and Odelia V. Hartl and Louis E. Strigari and Annika H. G. Peter and Xiaolong Du and Charlie Mace and Andrew Benson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.08647},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 13 figures, comments are welcome