暗物质星系瓣密度轮廓特性量演化

我们利用受限随机高斯场构造的暗物质(DM) halo（质量为 $10^{12} M_\odot/h$）的不同合并历史，研究其演化对暗物质 halo 特性量影响。构建了五个具有不同合并历史的 DM halo 并进行演化。我们的主要结果表明：halo 通过一系列缓慢质量增积的平稳相，夹杂由重大合并引发的剧烈相。平稳相中，密度符合 NFW 模型，内尺度半径 $R_s$ 与其内包围质量不变，式virial半径 ($R_{vir}$) 随扩张参数 $a$ 线性增长。在每个平稳相中，浓度参数 ($c$) 随 $a$ 扩展，质量增积历史 ($M_{vir}$) 可由 Tasitsiomi 等人的拟合公式描述。在剧烈相中，halo 不处于virial平衡状态，$R_s$ 与 $R_{vir}$ 离散增长。剧烈相驱动halo从一种NFW动力学平衡状态转换为另一种。最终halo结构（包括 $c$）取决于重大合并的剧烈程度及其数量。接着，我们发现，对多个halo的平均值所取的NFW参数行为与单个halo行为存在显著差异。此外，简单缩放关系 $c-M_{vir}$ 不适用于单个halo的整个演化过程，常见的晚形成halo浓度低于早形成halo的观念亦不成立。整个halo演化无法被单一解析表达式拟合。