FIRE中的耗散暗物质：II. 局部矮星系的观测特征与限制

我们分析了第一组耗散自相互作用暗物质（dSIDM）星系的宇宙学重子 zoom-in 模拟。模拟采用 FIRE-2 星系形成物理，并加入建模为恒定分数能量耗散（$f_{\rm diss}=0.5$）的耗散暗物质自相互作用。本文中，我们考察了孤立状态及银河系质量宿主内的恒星质量 $M_{\ast} \sim 10^{5}\operatorname{-}10^{9}\,{\rm M}_{\odot}$ 的矮星系性质。对于孤立矮星系，我们发现更紧致的星系尺寸以及在 dSIDM 中 $(\sigma/m)\leq 1\,{\rm cm^2\,g^{-1}}$ 时恒星/中性气体盘形成的促进，但它们仍与观测到的星系尺寸和质量一致。此外，由于 dSIDM 中形成的更陡中心密度剖面，具有 $(\sigma/m)\geq 0.1\,{\rm cm^2\,g^{-1}}$ 的模型中孤立矮星系的亚kpc圆速度增强了约两倍，这仍与本地群矮星系的测得恒星速度弥散一致，但与质量更大的场矮星系的 HI 旋转曲线存在张力。同时，对于模拟银河系质量宿主的卫星星系，其中位圆速度剖面受 dSIDM 物理影响很小，但 dSIDM 可能有助于解决 CDM 中缺失的紧致矮卫星问题。卫星数量在 dSIDM 中略有增加，但与大的宿主间差异相比差别很小。总之，具有恒定截面 $(\sigma/m) \gtrsim 0.1\,{\rm cm^2\,g^{-1}}$（假设 $f_{\rm diss}=0.5$）的 dSIDM 模型在亮矮星系（$M_{\rm halo}\sim 10^{11}\,{\rm M}_{\odot}$）中已被圆速度限制有效排除。然而，具有更低有效截面（在此晕质量/速度尺度下）的模型仍然可行，并可能产生非平凡的可观测特征。