Fuzzy Aquarius：模糊暗物质情形下类银河系系统的演化

我们展示了从Aquarius计划中提取的一个类银河系晕在模糊暗物质（FDM）框架下的首个高分辨率zoom-in模拟。我们使用基于面向粒子的薛定谔-泊松方程解的N体代码AX-GADGET，能够在追踪FDM中量子效应的同时详述结构形成的复杂性。该晕呈现出核心密度轮廓，对于$m_{\chi}=2.5h \times 10^{-22}\ {\rm eV}/c^2$的FDM质量，其核心尺寸为若干kpc。速度轮廓中也观测到平坦化，这代表了FDM动力学的显著特征。我们定量分析了模糊性对卫星星系在丰度、质量、距离和速度分布函数及其随红移演化方面的影响。非常有趣的是，我们表明所有坍缩结构尽管在$z=0$时呈现平坦密度轮廓，但在形成之时并未达到孤子基态：相反，它们以依赖于其质量和形成历史的时间尺度渐近地收敛于该基态。这意味着当前对FDM质量的限制——通过对观测星系应用简单标度关系获得——应极为审慎地对待，因为单个天体在其演化过程中可能显著偏离预期的渐近行为。