自互动超轻暗物质中圆形轨道的数动摩擦及其对 Fornax 星团团的影响

我们研究了超轻暗物质（ULDM）中斥力自互动作用对圆形轨道上数动摩擦的影响，以及其对 Fornax 小矮星身状星系（dSph）星系的星团团的意义。我们采用格罗斯-皮塔尔斯基-泊森方程组，对考虑 soliton 密度轮廓的非相互作用 ULDM 与强相互作用 ULDM，推导了数动摩擦力。我们的结果表明，自互动作用进一步减弱了非相互作用 ULDM 和标准冷暗物质模型所产生的数动摩擦效应。此外，我们推导了低马赫数近似，以简化亚声速运动中的分析，其中数动摩擦的切向分量占主导地位。将上述发现应用于 Fornax dSph，我们计算了星团团的坠落时间尺度，表明强自互动作用能够更有效地解决时序问题。我们限制了 ULDM 粒子质量和自耦合常数的参数空间，这些参数与来自其他天文和宇宙学观测的约束相符。