多成分模型中的暗物质晕. II. 银河晕的密度剖面
宇宙学与河外天体物理
2018-12-19 v1
摘要
具有自我散射和物种间相互转化的多成分暗物质模型是一种替代暗物质范式，能够解决 ΛCDM 宇宙学在小尺度上长期存在的问题。在本文中，我们利用最简单的双成分（2cDM）模型进行 N 体宇宙学模拟，详细研究了质量 M ~ 4-5 × 10^11 M_⊙ 的暗物质晕的性质。探索了一大组用于弹性散射和质量转化的速度相关截面处方，σ_s(v) ∝ v^{a_s} 和 σ_c(v) ∝ v^{a_c}，并将结果与观测数据进行比较。结果表明，在 v = 100 km/s 处评估的单位粒子质量截面在 0.01 ≲ σ_0/m ≲ 1 cm^2/g 范围内的自我相互作用能够稳健地抑制中心尖峰，从而解决核心-尖峰问题。核心半径由 σ_0/m 的值和暗物质截面的速度相关幂律指数 (a_s, a_c) 控制，但对物种的质量简并性基本不敏感。这些值与解决子结构问题和太大而不倒问题的值完全一致。我们还研究了 2cDM 模型中晕随宇宙时间的演化。
引用
@article{arxiv.1711.11085,
title = {Dark matter halos in the multicomponent model. II. Density profiles of galactic halos},
author = {Keita Todoroki and Mikhail V. Medvedev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11085},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 13 figures