毫透镜观测对暗物质模型的判别能力
宇宙学与河外天体物理
2022-12-21 v1
摘要
暗物质（DM）的本质仍在激烈争论中。亚星系尺度尤为关键，因为当前可行的不同 DM 模型在这些尺度上对 DM 晕的预期丰度和密度轮廓做出了多样预言。我们研究了对于不同 DM 模型，亚星系 DM 晕作为背景致密源的强大透镜、在毫角秒尺度上产生引力透镜事件（毫透镜）的能力。对于每个 DM 情形，我们探究约 5000 个遥远源的样是否足以探测到至少一个毫透镜。我们发展了半解析模型，以估计不同 DM 模型下作为源红移函数的毫透镜光学深度。我们采用 Press-Schechter 形式体系以及近期 N 体模拟的结果来计算晕质量函数，并考虑各 DM 模型晕的相应球平均密度轮廓。我们将透镜系统视为点质量透镜，并引入有效面质量密度阈值来计算晕中作为引力透镜的部分比例。我们研究了三类暗物质模型：冷暗物质、温暗物质和自相互作用暗物质。我们发现，温暗物质组成的晕对强引力毫透镜而言光学薄（预期透镜事件为零）。冷暗物质晕是否产生透镜事件取决于浓度-质量关系的陡峻程度。自相互作用暗物质晕仅当晕经历引力热坍缩、形成极高密度的中心核时，才能高效地作为引力毫透镜。
引用
@article{arxiv.2209.13393,
title = {Discriminating power of milli-lensing observations for dark matter models},
author = {Nick Loudas and Vasiliki Pavlidou and Carolina Casadio and Kostas Tassis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13393},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 6 figures. Submitted for publication in A&A