WDM子晕质量函数的模拟与半解析模型对比
宇宙学与河外天体物理
2025-08-25 v2
摘要
冷暗物质(CDM)模型成功解释了大尺度结构的形成，但在较小尺度上仍存在挑战，这引发了对温暗物质(WDM)作为替代模型的兴趣。银河系子晕的丰度取决于WDM粒子的质量，因此可以通过比较观测与理论模型来获取约束。然而，较重WDM粒子质量的高分辨率模拟计算成本高昂，使得半解析方法具有重要价值。在本研究中，我们评估了半解析子晕推断建模方法SASHIMI-W再现较重WDM粒子质量的子晕质量函数的能力。我们对CDM和WDM进行了高分辨率宇宙学N体模拟，WDM粒子质量分别为1 keV、3 keV和10 keV，并比较了WDM与CDM情况下子晕质量函数的比值。我们的结果表明，SASHIMI-W成功再现了从红移z=0到z=2的模拟结果。此外，模拟和半解析模型均显示出子晕抑制比随红移的轻微依赖性。然而，对微分子晕质量函数的直接比较显示中低质量区域存在差异，这表明SASHIMI-W中实现的潮汐剥离效应可能对WDM子晕过强，或者模拟中虚假子晕的剔除不够充分。这些结果验证了利用SASHIMI-W约束WDM性质的有效性，并强调了需要在潮汐效应建模和虚假子晕过滤方面进行改进，以提高子晕丰度预测的准确性。
引用
@article{arxiv.2505.15226,
title = {Comparison of simulations and semi-analytical model for WDM subhalo mass functions},
author = {Mizuki Ono and Takashi Okamoto and Shin'ichiro Ando and Tomoaki Ishiyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15226},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 6 figures. Accepted for publication in PASJ. Updated to match the version accepted by the journal after minor revisions