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从地球、木星及其他致密天体延伸出的致密暗物质“毛发”

宇宙学与河外天体物理 2015-12-02 v2 地球与行星天体物理 高能天体物理现象

摘要

结果表明,致密天体会投射出浓缩的暗物质细丝束,以下简称为“毛发”。这些毛发是暗物质晕的细粒度流结构的必然结果,因此构成了 Λ\LambdaCDM 的一个新物理预测。使用行星密度的解析模型以及利用快速精确积分重正化(FAIR)算法(一种下文描述的快速测地线计算器)并结合真实行星密度输入的数值模拟,我们表明穿过致密天体的暗物质流会在穿过天体中心的流速度轴上产生极大放大的暗物质密度。地球的典型毛发密度增强为 10710^7,木星为 10810^8。最大的增强发生在穿过天体核心的粒子流上,这些粒子大部分聚焦在一个称为毛发根部的单一点上。对于地球,根部位于距行星中心约 10610^6 km 处,密度增强约为 10910^9;而对于像木星这样的气态巨行星,根部位于约 10510^5 km 处,增强约为 101110^{11}。在根部之外,毛发密度精确反映了天体的密度层,为行星内部结构提供了直接探测手段。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.07009,
  title  = {Dense Dark Matter Hairs Spreading Out from Earth, Jupiter and Other Compact Bodies},
  author = {Gary Prezeau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07009},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal. 13 pages, 21 figures, 1 table