暗次结构对场星捕获的研究

我们采用解析方法和 N 体方法研究场星被移动于星系环境中的引力次结构捕获。大多数被次结构捕获的星星都处于暂时束缚轨道，经过几次轨道运行后便被星系潮汐驱赶离去。在数值实验中，将次结构模型浸入沿圆形轨道运动的场粒子海中，我们发现有一类粒子能够长期（甚至永久）地保持束缚于次结构势能之中。而初始将次结构模型置于星系外的偏心轨道上，则不存在这种长期束缚粒子群。我们指出，由于暗星系（dSph）的低速度分散和高恒星相空间密度，引力捕获在暗星系中最为高效。在这些星系中，`暗'次次星系由于不发生原位星形成，可能捕获场星并表现为具有异常特征的星体过密区：(i) 其亮度对应的尺寸偏大，(ii) 其恒星 Population 与宿主星系无异，(iii) 其暗物质( DM)-支配的亮度之质比呈现特征。我们讨论了若干`异常'星系，这些星系被报告为 Fornax 和 Eridanus II dSph 中的星团，展现了上述部分特征。具有质量函数 $d N/d M_\bullet\sim M_\bullet^{-\alpha}$ 的 DM 次次星系，预期可生成其亮度函数为 $d N/d M_\star\sim M_\star^{-\beta}$ 的星体系统，其中 $\beta=(2\alpha+1)/3=1.6$ 当 $\alpha=1.9$ 时。通过在 dSph 中探测和表征这些对象，将为 DM 粒子候选者在大范围质量和横截面上提供前所未有的约束。