将统一子晕模型推广至温暗物质
宇宙学与河外天体物理
2023-09-06 v1
摘要
利用一组高分辨率 N 体模拟，我们将冷暗物质(CDM)子晕的统一分布模型推广到温暗物质(WDM)情形。该同一模型框架结合了未演化质量函数、未演化径向分布和潮汐剥离，能够预测 CDM 与 WDM 模拟中子晕的质量函数与空间分布。模型对暗物质粒子性质的依赖通过初始功率谱的半模质量进行普适参数化。与 CDM 模型相比，WDM 模型最显著的不同体现在两方面。1) 不同于 CDM 中的幂律形式，由于初始功率谱中的截断，WDM 的未演化子晕质量函数在低质量端具有尺度依赖性。2) 由于吸积时浓度较低，WDM 子晕更易受到潮汐剥离与瓦解，其存活率也依赖于落入质量。考虑这些差异后，模型预测的最终 WDM 子晕质量函数同样正比于未演化子晕质量函数。WDM 子晕的径向分布被预测为依赖于质量：由于尺度依赖的未演化质量函数与增强的潮汐剥离，低质量子晕的径向分布相比 CDM 对应情形在内晕更平坦、在外晕更陡峭。依据我们推广模型对子晕进行采样的代码见 https://github.com/fhtouma/subgen2 。
引用
@article{arxiv.2309.01109,
title = {Extending the unified subhalo model to warm dark matter},
author = {Feihong He and Jiaxin Han and Hongyu Gao and Jiajun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01109},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 14 figures