暗色盘:通过动力学摩擦抑制密度槽的扁化
天体物理学
2009-11-06 v2
摘要
引力坍缩 N 体模拟和解析计算预测暗能量盘应具有发散的内部密度轮廓,即密度槽。存在一些观测指征暗物质在星系中的分布可能表现为有限的核心。这种“核心灾难”促使人们寻找 CDM 宇宙学的替代方案。本文表明,在标准 CDM 模型中,只要气体最初并非在暗物质盘中均匀分布,而是集中在质量至少为系统总质量 0.01% 的云块中,即可自然解释理论与观测之间的差异。作用在这些云块上运动的暗物质粒子背景中的动力学摩擦,会耗散云块的轨道能量并将其输运到暗物质中。通过蒙特卡罗模拟,我们证明动力学摩擦提供的阻力足够强,且在实际的星系质量比例下,云块可用轨道能量足以加热暗盘,使原始的密度槽转化为有限的、非发散的核心——克服了由于收缩的星系物质组成引起的绝热收缩效应。 Depending on the initial conditions, the total density distribution may either become more or less centrally concentrated. 可能的后果及时对 CDM 模型中其他问题以及星系星际物质形成与早期演化的影响也简要讨论。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0103386,
title = {Dark Halos: The Flattening of the Density Cusp by Dynamical Friction},
author = {Amr El-Zant and Isaac Shlosman and Yehuda Hoffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0103386},
year = {2009}
}
备注
Version to appear in ApJ (with extra figure and extended discussion)