利用银河系矮球状星系约束自相互作用暗物质
宇宙学与河外天体物理
2013-11-26 v2
摘要
自相互作用暗物质是冷暗物质范式的一个有吸引力的替代方案，但前提是它能够显著降低矮星系尺度晕的中心密度，同时将星系团尺度晕的密度和形状保持在当前约束范围内。鉴于后者看似严格的性质，近十年来人们一直认为SIDM只有在自散射截面强烈依赖于速度时才可行。然而，最近有观点认为，单位质量的恒定截面σ_T/m~0.1cm²/g足以实现所需效果。我们利用银河系尺度晕的高分辨率宇宙学模拟明确检验了这一说法，发现与冷暗物质情况类似，这样的截面会产生一群大质量子晕，这些子晕与经典矮球状星系的运动学不一致，特别是与Fornax和Sculptor的质量轮廓推断斜率不一致。如果σ_T/m~1cm²/g在矮球状星系尺度上成立，则此问题得以解决。由于该值可能与几个星系团的晕形状不一致，我们的结果仅为速度无关的自相互作用暗物质模型作为冷暗物质的独特替代方案留下了很小的窗口。
引用
@article{arxiv.1211.6426,
title = {Constraining Self-Interacting Dark Matter with the Milky Way's dwarf spheroidals},
author = {Jesus Zavala and Mark Vogelsberger and Matthew G. Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.6426},
year = {2013}
}
备注
6 pages, 4 figures, accepted for publication in MNRAS Letters