暗物质束缚的高速云与磁化星系盘间的碰撞：Smith 云

银河系的高速云 (HVC) 群体可能包含一个由暗物质微晕束缚并向星系盘下落的子群。我们首次对暗物质主导的 HVC 与弱磁化星系盘的碰撞进行了磁流体动力学模拟研究。我们的 HVC 重子质量为 $5 \times 10^6\,$M$_{\odot}$，暗物质微晕质量为 0、$3 \times 10^8$ 或 $1 \times 10^9\,$M$_{\odot}$。它们以 Smith 云为模型，据称该云在 70 Myr 前与星系盘发生过碰撞。我们发现，在所有情况下，云与星系盘的碰撞都会在盘中产生一个孔洞，完全驱散云，并在盘的远侧形成气泡状结构。相比之下，暗物质微晕（如果存在）则沿其轨迹继续无阻碍地运动。随后，当微晕穿过气泡结构和星系晕时，它会吸积多达 $6.0 \times 10^5\,$M$_{\odot}$ 的重子物质，具体取决于磁场和微晕引力的强度。这些模拟表明，如果 Smith 云与暗物质微晕相关联并与星系盘发生过碰撞，则该微晕已经吸积了观测到的气体。然而，如果 Smith 云不含暗物质，则它正处于首次接近星系盘的过程中。这些模拟还表明，暗物质最集中在云的头部或云附近，具体取决于磁场的强度，这一点可为间接暗物质搜索提供参考。