含暗物质背景的引力不稳定性:不同情景的探讨
宇宙学与河外天体物理
2022-09-13 v2
摘要
我们采用混合量子-经典流体方法,研究由重子(亮)与暗物质粒子两物种组成的自引力介质的 Jeans 型引力不稳定性。重子物质按经典处理,这适用于大多数天体物理环境,例如 Bok 球状体;而暗物质通过量子流体力学方法处理,以容纳可能的非线性。这些非线性可能源于玻色子暗物质的吸引或排斥短程自相互作用(吸引相互作用对轴子更为相关),或源于费米子暗物质(例如大质量中微子)的泡利不相容原理。这使我们能在非常广泛的背景下,探讨文献中讨论的不同情景下暗物质背景对 Jeans 过程的影响。在最简单情形下,表明暗物质背景对 Jeans 质量的影响仅取决于重子与暗物质粒子的密度比和速度弥散比。利用这一点,我们将既有的稳定性判据与 Bok 球状体稳定性观测进行对比,表明该模型能充分解释数据,且暗物质参数接近于由数值模拟独立预测的值。
引用
@article{arxiv.2204.04877,
title = {Gravitational instability with a dark matter background: Exploring the different scenarios},
author = {Kamel Ourabah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04877},
year = {2022}
}