暗物质自相互作用对银河座及其流的影响

本工作探讨了暗物质粒子物理本质的假设如何改变银河座（Sgr）矮小仿射星系及其广泛星流的演化。我们运行了大量N体模拟，以建模类似Sgr的矮小星系的坠落，探讨暗物质自相互作用对其演化的影响。对于散射截面$\sigma/m_\chi = 30 \text{ cm}^2\text{/g}$（在轨道速度尺度上），这些相互作用导致星质量显著减少，且几乎没有暗物质与原生体绑定。为孤立此质量损失的原因，我们引入了一种新颖技术，用于控制哪些对暗物质模拟粒子可以相互作用，从而使我们能够识别出压力蒸发——即卫星暗物质粒子与宿主暗物质粒子的散射——作为质量损失的主要来源。当允许自相互作用时，Sgr原生体的快速解体改变了结果星流的若干关键属性，最显著的是抑制了银河座星流尾部近地点处出现的“齿状”结构，该结构与原生体在最后近地点时的质量相关。我们展示了该系统的自相互作用效应随特定散射截面的选择而变化，这影响了压力蒸发的程度。这些发现超越了Sgr系统，凸显了矮小星流和进行近距离穿越的矮小星系可能作为暗物质自相互作用灵敏探针。