超流体暗物质模型中球状过密区的坍缩

我们旨在有限温度超流体暗物质模型的框架内理解宇宙结构形成。特别令人感兴趣的是小尺度结构的演化，其中暗物质流体的压强与超流体性质表现显著。我们将这些模型中的结构增长与标准冷暗物质范式及非超流体暗物质进行比较。超流体流体力学方程在膨胀的 $\Lambda$CDM 背景中于球对称条件下进行了数值计算；考虑了不同超流体分数、温度、相互作用和质量对结构坍缩的影响。我们推导了超流体方程的线性扰动，进一步揭示了超流体坍缩的动力学。我们发现，尽管具有自相互作用和有限温度的传统暗物质流体在小尺度上的结构增长如预期那样因压强项的存在而受到抑制，超流体却能够比朴素预期高效得多地坍缩，这是由于其抑制熵扰动增长从而抑制热压强梯度的能力。我们还发现，暗物质晕的核心在坍缩初期变得更超流体，但最终达到超流体分数急剧下降的临界点。因此，当前工作不支持被正常流体暗物质背景包围的超流体暗物质晕的形成。