含超轻轴子暗物质的宇宙学粒子网格模拟
宇宙学与河外天体物理
2017-01-03 v2
摘要
我们利用粒子网格方案研究含超轻轴子暗物质（即“模糊暗物质”(FDM)）的宇宙学结构形成，该方案用于处理 Schr"odinger-Poisson 方程 Madelung 形式中出现的量子压力。我们证明了亚百分量级的能量守恒和正确的线性行为。虽然该代码产生的核 - 晕轮廓与 Schr"odinger 方程的直接模拟结果相同，但它无法重现详细的干涉图样。在具有 FDM 初始条件的宇宙学模拟中，我们发现与使用相同初始条件的标准 N-body 代码相比，在量子 Jeans 长度附近的功率谱最大相对差异为 O()。这表明，在对由超轻轴子组成的暗物质成分进行精确约束时，非线性结构形成期间的量子压力效应不可忽略。
引用
@article{arxiv.1608.00802,
title = {Cosmological particle-in-cell simulations with ultralight axion dark matter},
author = {Jan Veltmaat and Jens C. Niemeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00802},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 8 figures, this version was accepted in PRD