等质量晕并合中暗物质相空间密度分布的演化
天体物理学
2011-02-11 v2
摘要
我们使用无耗散N体模拟研究了暗物质(DM)晕等质量并合过程中真实粗粒化相空间密度分布 f(x,v) 的演化。晕模型采用从陡峭尖核到类核轮廓的各种渐近幂律指数构建，我们采用 Sharma & Steinmetz 开发的相空间密度估计器 ``Enbid'' 来计算 f(x,v)。所采用的力分辨率允许在模拟系统位力半径内部约1%的范围内进行稳健的相空间密度轮廓估计。我们证实，并合导致粗粒化相空间密度降低，这与无碰撞系统混合定理的预期一致。我们证明，相同DM晕之间的双并合产生的遗迹能够极好地保留其前身体相空间密度分布的内禀斜率和整体形状。相空间密度轮廓的稳健性在一系列轨道能量和各种交会构型下均成立，包括旨在模拟等级式并合的数次连续并合事件序列，以及在不同宇宙学时期发生的碰撞。如果前身体晕是由明显不同的渐近幂律指数构建的，我们发现遗迹相空间密度分布的内禀斜率和整体形状更接近于具有最陡中心密度尖核的初始系统。这些结果明确表明，DM晕等质量并合中的混合是不完全的，因为它并未抹去对前身体性质的记忆。我们的结果也证实了 Dehnen (2005) 关于并合自引力中心密度尖核保留的近期解析预测。
引用
@article{arxiv.0812.3659,
title = {Evolution of Dark Matter Phase-Space Density Distributions in Equal-Mass Halo Mergers},
author = {Ileana M. Vass and Stelios Kazantzidis and Monica Valluri and Andrey V. Kravtsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.3659},
year = {2011}
}
备注
Accepted for publication in ApJ, 14 pages, 11 figures, LaTeX (uses emulateapj.cls)