坡形密度轮廓的形成 - 碰撞eless 引力坍缩的通用特征
天体物理学
2009-10-31 v2
摘要
我们采用球状坍缩模型的形式，对各种尺度自由初始条件下坍缩并达到 virial 化的暗色球的结构进行了计算。尽管该问题具有尺度自由的宇宙学本质，但单个对象的坍缩并非自相似。与大多数以往计算不同，这里使用的数据仅依赖于绝热不变式，而非自相似性。本文聚焦于坍缩暗色球最内层结构，聚焦于中心密度坡形的问题。在 virial 半径的 1% 处，密度轮廓的坡度被计算出来，用于各种宇宙学模型，发现随着暗色球质量的不同而变化，其初始条件的功率谱也会产生影响。内侧坡度范围在 r^-2.3 至 r^-2 之间，达到 r^-2 的极限情况对应于最大质量。此处发现的陡峭坡形对应于所有粒子都沿径向轨道运动的极限情况。引入角动量将使密度轮廓变得更平缓。我们预计这将解决在高分辨率 N 体模拟中发现的偏差，其中指数范围从 -0.5 到 -1.5。此处的稳健预测是，扩张宇宙中的碰撞eless 引力坍缩预期会形成密度坡形而非具有核心结构的坍射 halo。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0005566,
title = {Formation of cuspy density profiles - a generic feature of collisionless gravitational collapse},
author = {Ewa L. Lokas and Yehuda Hoffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0005566},
year = {2009}
}
备注
4 pages, 4 figures, uses emulateapj5.sty, revised version accepted by ApJL (one new figure added, model described in more detail)