暗物质子结构的瓦解：事实还是虚构？

准确预测暗物质（DM）子结构的丰度对天体物理学的许多领域至关重要，包括引力透镜、星系演化、晕占据建模以及约束暗物质性质。由于其强烈的非线性性质，DM 子结构通常用 N 体模拟来建模，模拟显示很大一部分 DM 子晕经历了完全瓦解。在本文中，我们使用解析估计和理想化数值模拟来研究这种瓦解主要是物理性的（由于潮汐加热和剥离）还是数值性的（即人为的）。我们表明，与朴素预期相反，经历潮汐激波 $\Delta E$ 超过子晕结合能 $|E_{\rm b}|$ 的子晕并不会瓦解，即使 $\Delta E/|E_{\rm b}|$ 高达 100。同样地，与文献中已有主张相反，从 DM 子晕外围瞬时剥离物质也不会导致其完全瓦解，即使瞬时残骸具有正的结合能。此外，我们表明，由与其他子晕的高速（脉冲式）相遇引起的潮汐加热（‘骚扰’）相比于宿主晕的潮汐效应可忽略不计。因此，我们得出结论：在不存在重子过程的情况下，CDM 子结构的完全物理性瓦解极为罕见，因而数值模拟中的大多数瓦解必然是人为的。我们讨论了与数值过合并相关的各种过程，并得出结论认为力软化不足是最可能的罪魁祸首。