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平滑增长的主晕势场中子晕轨道的演化

星系天体物理 2021-02-17 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

暗物质(DM)子晕的轨道参数在决定其质量损失率及在主晕内的整体空间分布方面起着关键作用。宇宙学模拟中的晕通过相对平滑的吸积和更剧烈的并合共同生长,这两种过程都会改变子晕轨道。为了将主晕平滑增长的影响与其他相关机制隔离,我们使用数值计算研究子晕轨道演化,其中子晕被建模为在时变球对称势场中运动的无质量粒子。我们发现子晕轨道的径向作用在前几圈轨道中减小,表明在此阶段对主晕增长的响应并非绝热的。子晕轨道在此阶段可收缩约\sim1.5倍。随后,径向作用得到很好守恒,轨道收缩放缓。我们提出了一个准确描述轨道演化的模型。基于这些结果,我们考察了高分辨率宇宙学模拟中证认出的子晕群体的空间分布。我们发现这与该群体在z < 3时被吸积相一致,表明任何更早被吸积的子晕在模拟中均未被分辨。我们还讨论了潮汐剥离作为NGC1052-DF2(一个显著缺乏DM的超弥散星系)的形成情景,发现若其前身足够早被吸积(z > 1.5),其预期的DM质量可与观测约束一致,尽管它仍应是一个相对罕见的天体。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.02786,
  title  = {Evolution of subhalo orbits in a smoothly-growing host halo potential},
  author = {Go Ogiya and James E. Taylor and Michael J. Hudson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02786},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 11 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS