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由多组分暗黑 halo 构成的引力透镜:标准模型

天体物理学 2009-11-07 v2

摘要

基于星系旋转曲线和暗物质 halo 的理论模拟,有理由相信宇宙中至少存在三种不同类型的暗物质 halo,按质量 M 和质量密度内斜率 -\alpha 分类:Population A(星系):10^{10} h^{-1} M_\odot < M < 2 \times 10^{13} h^{-1} M_\odot,\alpha = 2;Population B(星系团 halo):M > 2 \times 10^{13} h^{-1} M_\odot,\alpha = 1.3;Population C(矮星系 halo):M < 10^{10} h^{-1} M_\odot,\alpha = 1.3。本文我们计算了此类多组分暗黑 halo 产生的引力透镜概率,对图像分离和时间延迟均假设 halo 的质量函数由 Press-Schechter 函数给出,宇宙采用 LCDM、OCDM 或 SCDM 模型描述。LCDM 模型以 WMAP 观测为标准化,OCDM 和 SCDM 模型以丰富星系团数量为标准化。我们将不同宇宙模型的预测与观测数据进行比较,表明 LCDM 和 OCDM 模型与当前可用数据在边缘上一致,但 SCDM 模型被排除。复合模型对分割角度与时间延迟之间的观察相关性拟合优异,但对数量与分割角度关系的拟合仅在目标 JVAS/CLASS 调查中稀少源数的条件下尚可接受。规模更大的相同类型调查在在宇宙模型之间进行判别方面具有巨大的判别力。此外,LCDM 模型中的 Population C 在时域具有独特特征,即在约 3 秒处出现额外峰值,可能可在 GRB 中观测到,从而与冷暗物质、斥力暗物质或碰撞性暗物质等 CDM 变体区分开来。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0212310,
  title  = {Gravitational Lensing by a Compound Population of Halos: Standard Models},
  author = {Li-Xin Li and Jeremiah P. Ostriker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0212310},
  year   = {2009}
}

备注

26 pages, including 9 figures