探索多样性气体分布下的自互动暗物质星系
摘要
驻留于暗物质星系中的星系施加显著的引力效应，改变星系的结构和动力学。随着星系结构的多样性增加以及自互动暗物质（SIDM）模型下暗物质星系轮廓的可变性，这些相互作用的复杂度也随之上升。本工作将 arXiv:2305.16176 中仅考虑暗物质的星系模型扩展到包含星体。我们调整了该模型，以一致地表示随时间演化的 SIDM 星系密度轮廓，突出描述 SIDM 星系状态的引力相变作用。基于这一相变，SIDM 的密度轮廓由一个虚构的前体决定——即受星体势能影响的 NFW 星系，演化至其当前状态。在时间维度上，模型包含一个形式因子，用于重新缩放暗物质-only 情况下的演化时间，从而实现普遍相的引入。在径向维度上，星系密度轮廓被参数化，以反映星体的影响。我们通过带星体势能的 N-body 模拟对模型进行校准，以适配 various stellar-to-halo mass ratios 和 size-mass relationships。我们的参数化方法数值上高效，能够探索 SIDM 在多样化星系集合中的效果，如下以覆盖五个数量级质量范围的示例性样本为例。我们还展示了演化历史和特定 SIDM 模型的效应可以从星系和星系的当前状态中分离，使识别一致的 SIDM 模型留给专门的后处理分析。
引用
@article{arxiv.2405.03787,
title = {Exploring Self-Interacting Dark Matter Halos with Diverse Baryonic Distributions: A Parametric Approach},
author = {Daneng Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03787},
year = {2024}
}
备注
25 pages, 17 figures. Add a new Fig. 11 for discussing diversity; a new Eq.11 for core-collapse time as a function of median Ms/Mh; Example analysis scripts accessible at https://github.com/DanengYang/parametricSIDM