模糊暗物质晕中的相干与非相干结构
宇宙学与河外天体物理
2023-05-03 v2 量子气体
摘要
我们表明模糊暗物质晕在场构型的相干程度上表现出空间分化，从中心孤子核中的完全相干到其外的非相干，两者之间存在一个交叉区域。孤子核确实是一个纯凝聚体，它与对应于单粒子密度矩阵最大本征值的 Penrose-Onsager 模几乎完美重叠。核周围已维里化的外晕在径向和时间平均上整体不呈现清晰相干性。然而，当局部观测且时间较短时，它可被描述为拟凝聚团块的集合，表现出局部受抑制的涨落，可等同于通常所称的颗粒结构。横跨整个晕的相位相干被动态演化的涡旋缠结网所抑制，这些涡旋将局域拟凝聚区域分隔开。此外，外晕中的无量纲相空间密度显著低于其在核处的值。我们进一步考察了该空间结构的动力学，发现核的振荡可由两个时变参数准确描述，分别表征核的尺寸 和交叉区域 。在我们并合模拟产生的晕中，这一特征反映在场构型功率谱峰值的（反）相关振荡中。已维里化晕的湍流涡旋缠结在所探测的时间尺度上似乎达到准平衡态，其动能的不可压缩分量在谱中呈现特征性的 尾，表明在量子涡旋核周围有 密度剖面。相应功率谱中峰值波数的比较显示，涡旋间……
引用
@article{arxiv.2211.02565,
title = {Coherent and incoherent structures in fuzzy dark matter halos},
author = {I-Kang Liu and Nick P. Proukakis and Gerasimos Rigopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02565},
year = {2023}
}