剖析暗物质晕的自旋分布

（摘要删节）我们应用Cramer（1936）引入的一个非常通用的统计定理来研究晕自旋概率密度函数（PDF）偏离参考对数正态形状的起源。我们发现这些偏离源于进入自旋定义的两个量之间的相关性，即比值$J/M^{5/2}$（仅依赖于质量）和总引力束缚能$E$。为了得出这个结论，我们利用了从两个高空间和质量分辨率模拟中推导出的结果。我们的模拟覆盖了一个相对较小的体积，并产生了一个包含超过16,000个引力束缚晕的样本，每个晕至少由300个粒子追踪。我们通过将我们的结果与GIF2以及Maccio等人最近进行的模拟得出的结果进行比较，验证了我们的结果对不同系统误差是稳定的。我们发现，在所有红移z <= 1时，自旋概率分布函数显示出系统性的偏离对数正态分布。这些偏离依赖于质量和红移：在小质量下，它们随红移变化很小，并且最佳的对数正态拟合也更稳定。J-M关系很好地由指数$\alpha$非常接近线性理论预测（$\alpha=5/3$）的幂律描述，但在z<=0.3时系统地低于该预测。我们认为，偏离对数正态PDF仅存在于高自旋晕中这一事实可能指向大尺度潮汐场在自旋PDF演化中的作用。