暗物质子结构对引力透镜的影响：来自Aquarius模拟的结果
宇宙学与河外天体物理
2015-05-13 v2 星系天体物理
摘要
我们利用高分辨率的银河系大小暗晕的Aquarius模拟（在ΛCDM宇宙学中）来研究暗物质子结构对引力透镜的影响。每个暗晕在其维里半径内由约10^8个粒子（质量分辨率约10^3-4 M_sun/h）解析。质量大于10^5 M_sun/h的子暗晕被很好地解析，这比之前的透镜研究改进了至少两个数量级。我们引入了一个建模为Hernquist轮廓的重子成分，并通过绝热收缩考虑了暗物质的响应。我们重点关注“反常”流量比问题，特别是子结构导致的尖点-焦散关系的破坏。我们发现质量小于约10^8 M_sun/h的子暗晕在引起流量异常方面起着重要作用；这种低质量子暗晕在之前的研究中未被解析。不同暗晕之间以及同一暗晕的不同投影之间，预测的流量比存在很大离散。在某些情况下，预测的反常流量比频率与射电透镜观测到的相当，尽管在大多数情况下并非如此。模拟再现观测到的尖点透镜破坏的概率约为0.001。因此，我们得出结论，Aquarius暗晕中心区域的子结构数量不足以解释观测到的尖点-焦散关系破坏的频率。这些结论完全基于我们的暗物质模拟，忽略了重子对子暗晕存活性的影响。
引用
@article{arxiv.0903.4559,
title = {Effects of Dark Matter Substructures on Gravitational Lensing: Results from the Aquarius Simulations},
author = {D. D. Xu and S. Mao and J. Wang and V. Springel and L. Gao and S. D. M. White and C. S. Frenk and A. Jenkins and G. Li and J. F. Navarro},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.4559},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 15 figures. Accepted for publication in MNRAS. Revised according to the referee's report. High resolution version of the paper available at http://www.jb.man.ac.uk/~dandanxu/AquariusSubLensing.pdf