多场波暗物质中的核与晕性质

在这项工作中，我们计算了波暗物质模型中的多场核与晕性质。我们关注暗物质由两个轻（实）标量组成、通过引力相互作用的情形。与单场超轻暗物质（ULDM）情形一样，标量场表现为具有确定基态（在固定总质量下）的相干玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），文献中常称之为引力孤子。我们建立了一种高效算法来寻找此类双场系统的基态与激发态。随后，我们利用模拟研究从不同初始条件出发向孤子及周围晕的引力坍缩与维里化过程。与单场情形相同，一个维里化晕形成，其中心处有一个引力孤子（基态）。我们发现了一些证据，表明孤子质量与能量和其宿主晕的质量与能量之间存在经验关系。我们利用这一点找到了二者性质之间的数值关系。最后，我们用此来探讨缓解单场ULDM与观测数据之间某些张力的问题，特别是星系核与半径如何关联的问题。我们发现，若不同质量的星系中两种组分的比例相似，则核-半径标度张力无法得到缓解。然而，若每个晕中组分的相对丰度与星系总质量相关，则会出现更一般的可能性。若如此，该模型预言了若干其他现象学特征。